La présente invention concerne des filtres ventilés pour cigarettes, c'est-à-dire des filtres qui, lorsqu'ils sont utilisés, assurent l'aspiration d'air externe pour diluer la fumée dans le filtre et/ou dans la bouche du fumeur, et elle fournit un tel filtre qui présente au départ des trajets à chute de pression relativement faible et à chute de pression relativement grande pour le passage de la fumée à travers lui, l'agencement étant tel que, en utilisation, le passage préférentiel initial de la fumée par le ou les trajets à faible chute de pression entraîne leur obstruction de telle sorte que le passage de la fumée par le ou les trajets à forte chute de pression, ainsi que le degré de ventilation par l'air, augmentent.
Les filtres selon l'invention aident à uniformiser la sensation de goût sur toute la durée de la cigarette. La sensation de goût délivrée par une cigarette à filtre ventilé classique augmente au fur et à mesure que la cigarette est fumée, passant d'un niveau initial faible, souvent insatisfaisant, à un niveau élevé, souvent inacceptable; pour une quantité totale donnée d'éléments gustatifs, un filtre selon l'invention assure comparativement un niveau de goût initial accru et un niveau de goût final réduit, et donc une fumée de caractéristiques plus uniformes.
Dans certains types de filtres selon l'invention, une barrière est disposée en travers du ou de chacun des trajets
à chute de pression relativement faible, cette barrière étant au départ perméable à la fumée, mais s'obstruant lorsqu'elle est traversée par la fumée. Dans certains modes de réalisation préférés, ladite barrière possède deux couches d'une matière en feuilles perméable à l'air (par exemple du papier), dont l'une a une perméabilité à l'air élevée (par exemple de
10 à 100 K, de préférence d'environ 20 K) et dont l'autre est encore plus perméable à l'air (par exemple de 50 à 700 K, de préférence d'environ 500 K). Les unités pour la perméabilité
à l'air que l'on utilise ici sont définies plus loin. De préférence, la barrière est disposée avec la couche de plus grande perméabilité sur La face en aval de la couche 5 perméabilité inférieure; on estime que, en utilisation, la fumée aspirée passe en un jet à travers la couche de moindre perméabilité, la phase particulaire tendant à frapper la couche de plus grande perméabilité avec obstruction progressive des pores de cette dernière. Cet agencement peut assurer une augmentation plus progressive de la chute de pression d'une bouffée à l'autre (et donc une augmentation plus progressive de la dilution par l'air) que ce que l'on a pu obtenir jusqu'ici.
Dans un type de mode de réalisation selon l'invention, le filtre possède un noyau allongé axialement, possédant à sa périphérie au moins un passage qui s'étend à partir d'une extrémité du noyau seulement en partie vers l'autre extrémité du noyau et est en communication pour l'écoulement de la fumée avec le noyau par l'intermédiaire d'un moyen qui peut s'obstruer lorsqu'il est traversé par de la fumée de tabac non filtrée.
Ledit moyen pourrait par exemple être une barrière sous la forme d'un manchon de noyau (par exemple une enveloppe) qui sépare le noyau du ou de chaque passage; ce manchon de noyau pourrait par exemple être en une matière par nature perméable à la fumée, assurant une faible chute de pression, qui s'obstrue rapidement lorsqu'elle est traversée par la fumée de tabac non filtrée, de telle sorte que ce passage est ensuite réduit ou arrêté, ou il peut être en une matière par nature imperméable à la fumée, percée de petits trous pour assurer le même résultat; ce pourrait être une barrière à deux couches du type mentionné ci-dessus. Tout passage de ce type pourrait comprendre une rainure dans la périphérie du noyau et/ou être défini entre des portions opposées de la surface du noyau et du manchon profilé.
Le noyau et le manchon peuvent tous deux être profilés pour assurer le ou les dits passages.
Dans un autre type de réalisation, le filtre possède au moins un passage interne s'étendant à partir d'une extrémité du filtre en partie vers l'autre extrémité, et en communication pour le passage de la fumée avec une portion du fil-tre filtrant la fumée, par l'intermédiaire d'un moyen pouvant s'obstruer lorsqu'il est traversé par de la fumée de tabac non filtrée. Ledit moyen pourrait par exemple être une couche barrière entourant le passage et le séparant du reste du filtre, cette couche assurant au départ une faible chute de pression et étant perméable à la fumée, mais s'obstruant lorsqu'elle est traversée par de la fumée de tabac non filtrée, de telle sorte que le passage de la fumée se réduit ou s'arrête ensuite; ce pourrait par exemple être une barrière à deux couches comme décrit précédemment.
Dans d'autres modes de réalisation, le ou chaque passage est un tube de matière imperméable à la fumée qui, au moins à son extrémité se trouvant à l'intérieur du filtre, a un diamètre interne si petit qu'il s'obstrue lorsqu'il est traversé par de la fumée de tabac non filtrée.
Certains filtres préférés selon l'invention ont des sections de noyau adjacentes longitudinalement, assurant une chute de pression relativement grande et relativement faible, entourées par un manchon profilé assurant entre lui-même et les sections de noyau un ou plusieurs passages s'étendant à partir d'une extrémité du filtre en partie vers l'autre, une barrière obstruable étant disposée entre le ou les passages et la section de noyau à faible chute de pression. La barrière pourrait être du type à deux couches mentionné ci-dessus, ou ce pourrait être une couche simple de matière perméable par nature et/ou perforée.
Le trajet initial à faible chute de pression est donc assuré par la section de noyau à faible chute de pression, le ou les passages et la barrière entre eux, tandis que le trajet à forte chute de pression est assuré par les sections de noyau à faible et à forte chutes de pression. La section de noyau à forte chute de pression, par exemple
une chute de pression de 200 à 600 (par exemple 300) mm. de colonne d'eau peut être un tampon de faisceaux de fibres (par exemple en acétate de cellulose) ou de papier. La section de noyau à faible chute de pression peut être un tampon à plus faible chute de pression ou un élément tubulaire, un tel tampon ou élément tubulaire à plus faible chute de pression peut abouter la section de noyau à plus forte chute de pression, ou il peut en être écarté longitudinalement pour définir une cavité faisant partie de la section de noyau à plus faible chute de pression.
Le ou les passages peuvent être en communication pour 1 ' Écoulement de la fumée (par l'intermédiaire de ladite barrière) avec la matière de la section de noyau à plus faible chute de pression (lorsque cette matière est perméable à la fumée) et/ou avec une cavité faisant partie de la section de noyau à plus faible chute de pression.
La section de noyau à plus forte chute de pression est convenablement constituée d'un tampon de "Transorb" (marque déposée), une tige dense étirée de filaments d'acétate de cellulose liés. Les caractéristiques des tiges de "Transorb" et des procédés pour les préparer (qui peuvent enlever la frisure initiale des filaments) sont décrits dans le brevet du Royaume Uni N[deg.] 970.817. Au moins vers son extrémité aval, et dans la plupart des cas sur toute son étendue longitudinale, la périphérie de la section à forte chute de pression est de préférence essentiellement imperméable à la fumée, par exemple du fait que l'on a prévu une peau intégrante fondue (par exemple par la chaleur ou un solvant) ou un manchon (qui peut être une enveloppe ou un revêtement, par exemple un revêtement de colle faisant adhérer la section à la barrière).
Tel qu'on l'entend ici, une perméabilité à l'air de nK signifie une perméabilité à l'air de n x 1000 mls/minute/
10 cm<2>/100 mm. de colonne d'eau, déterminée en mesurant la pression "p" en mm. d'eau engendrée par un écoulement de
1050 mls. d'air par minute à travers 10 cm<2> de l'échantillon, et en calculant à partir de l'équation
1050 x 100
<EMI ID=1.1>
Des filtres selon l'invention peuvent être incorporés dans des cigarettes à bout filtre de manière classique au moyen d'une cape d'embout de ventilation. Dans les modes de réalisation mentionnés ci-dessus, dans lesquels une partie du passage à faible chute de pression du filtre est fourni par un ou des passages partant d'une extrémité du filtre, c'est cette extrémité du filtre qui aboute la tige de tabac de la cigarette à bout filtre.
La cape d'embout peut être en une matière perméable à l'air, mais sera normalement une matière imperméable à l'air percée de trous de ventilation; l'agencement sera toujours tel que la quantité d'air de ventilation aspirée augmente lorsque La résistance à l'aspiration de la fumée à travers le filtre augmente, avec transfert de l'écoulement de la fumée du ou des trajets à faible chute de pression vers le ou les trajets à forte chute de pression au fur et à mesure que la cigarette est fumée.
Lorsque les filtres selon l'invention sont formés au départ, pour alimenter le stade de production de la cigarette
à bout filtre, avec une enveloppe extérieure de ventilation
(par nature perméable à l'air et/ou perforée), ils peuvent être incorporés dans les cigarettes à bout filtre par un embout annulaire ou une cape d'embout complète.
L'invention est décrite ci-dessus en liaison avec des filtres ventilés, c'est-à-dire des filtres incorporant une enveloppe de ventilation qui peut être une cape d'embout joignant le filtre à la tige de tabac enveloppée d'une cigarette à bout filtre. L'invention fournit également des éléments de filtre en tant que tels, à combiner avec une enveloppe ventilée pour donner des filtres ventilés selon l'invention.
De tels éléments exempl.ifiés par les types décrits ci-dessous, comprennent généralement les caractéristiques d'un corps de noyau allongé axialement, d'une pièce ou composite, possédant au moins un passage externe ou interne s'étendant à partir d'une extrémité du corps en partie vers son autre extrémité, et un moyen pour permettre une communication pour l'écoulement de la fumée entre le ou les passages et le corps, ce moyen s'obstruant lorsqu'il est traversé par de la fumée de tabac non filtrée. Les éléments seront usuellement produits au départ sous la forme
<EMI ID=2.1>
finies en vue de manipulations ultérieures et de la production de cigarettes à bout filtre. Une enveloppe ventilée peut si on le souhaite être appliquée en continu autour de l'élément au fur et à mesure qu'il se forme, avant de le couper en longueurs finies, mais les filtres résultants selon l'invention exigent alors un embout supplémentaire (embout annulaire ou cape d'embout de ventilation) pour être incorporés dans des cigarettes à bout filtre; lorsque les éléments sont produits et découpés alors qu'ils ne sont pas pourvus d'enveloppe, ils sont usuellement formés en filtres selon l'invention par application d'une cape d'embout de ventilation lors de la production de la cigarette à bout filtre.
Pour la fabrication de cigarettes à bout filtre, on dispose une longueur double d'un tel élément ou filtre avec une tige de tabac enveloppé aboutant chaque extrémité; l'embout est appliqué pour joindre les tiges de tabac et l'élément ou filtre intermédiaire double, et la combinaison résultante est coupée en deux pour produire deux cigarettes à bout filtre. Le filtre ou élément continu produit au départ est normalement découpé en unités de longueur formée d'un multiple pair (par exemple sextuple) pour être fourni au fabricant de cigarettes à bout filtre qui coupe alors ces longueurs multiples en longueurs doubles à utiliser dans la production de cigarettes à bout filtre comme décrit ci-dessus.
On comprendra que, dans le cas d'un filtre ou élément individuel, selon l'invention, qui est asymétrique (c'està-dire dont les extrémités sont différentes), les longueurs multiples et doubles à partir desquelles on forme finalement les longueurs individuelles seront usuellement symétriques et auront des extrémités identiques. Les éléments de longueurs multiples (y compris doubles) et les filtres qui sont donc également fournis par l'invention comprennent plusieurs éléments ou filtres unitaires disposés sans discontinuité boutà-bout, chaque élément ou filtre unitaire étant disposé de façon symétrique par rapport à l'élément ou à chaque élément unitaire ou filtre adjacent faisant corps avec lui.
On décrira maintenant des modes de réalisation de l'invention, mais uniquement à titre d'exemple, en se reportant aux dessins annexés sur lesquels des références numéri-ques semblables désignent des parties semblables, et sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de filtre selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un filtre et d'une cigarette à bout filtre selon l'invention employant l'élément de filtre de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale dans une cigarette à bout filtre employant un élément de filtre différent selon l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale prise selon la ligne IV-IV de la figure 5, dans une cigarette à bout filtre employant un troisième élément de filtre selon l'invention,
- la figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 4,
- les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe schématique de trois filtres et cigarettes à bout filtre différents, selon l'invention, la coupe de la figure 7 étant faite le long de la ligne VII-VII de la figure 11,
- les figures 9 et 10 sont des vues en coupe transversale du mode de réalisation de la figure 6, respectivement dans la région de sa cavité interne 63 et dans la région de son extrémité amont,
- la figure 11 est une vue en coupe transversale du mode de réalisation de la figure 7, dans la région de son extrémité amont, et
- les figures 12 à 14 sont des vues en coupe longitudinale schématique de trois éléments de filtre différents, de longueur sextuple, selon l'invention.
L'élément de filtre présenté à la figure 1 comprend un noyau 2 en fibres d'acétate de cellulose liées entouré et en contact avec un entourage de tampon 3. Le noyau 2 et l'entourage de tampon 3 sont partiellement gaufrés à une extrémité 4 pour fournir un noyau 6 de section réduite entouré par quatre rainures ou canaux symétriques 8 séparés par des nervures <EMI ID=3.1>
par de la fumée de tabac non filtrée. L'élément pourrait être pourvu d'un entourage de tampon extérieur uni en matière perméable à l'air et/ou perforée, auquel cas il pourrait être incorporé dans une cigarette à bout filtre au moyen d'un embout annulaire.
L'élément illustré peut être fabriqué en produisant en continu de manière classique une tige continue de fibres d'acétate de cellulose enveloppée dans l'entourage de tampon 3, en gaufrant celui-ci à intervalles et en coupant la tige gaufrée résultante transversalement dans des régions gaufrées et non gaufrées adjacentes; comme on l'a expliqué précédemment, cette coupe devrait d'abord se faire en multiples symétriques, ensuite en doubles symétriques, et enfin en longueurs simples asymétriques.
L'élément de filtre de la figure 1 incorporé dans une cigarette à bout filtre est présenté à la figure 2 où l'élément (présenté en vue de profil) a son extrémité 4 aboutée contre une tige de tabac enveloppé 12 (présentée en coupe) et est fixé à la tige de tabac par une cape d'embout 14 en matière imperméable à l'air pourvue d'un anneau circonférentiel de perforations 16 de ventilation. En utilisation, la fumée provenant de la tige de tabac est au départ aspirée préférentiellement le long du trajet à faible chute de pression, c'est-àdire le long des canaux 8 et, en passant par l'entourage de tampon 3, dans la partie non gaufrée du noyau 2; la sensation de goût reçue par le fumeur est donc relativement grande et le degré de dilution par l'air, par l'intermédiaire des perforations 16, dans le noyau 2 est relativement faible.
Après les quelques premières bouffées (par exemple 3 ou 4), cependant, l'entourage de tampon 3 s'obstrue par le passage de la fumée non filtrée, et la fumée provenant de la tige de tabac est forcée de façon croissante à prendre le trajet à plus forte chute de pression dans la section réduite 6 et le long de toute la longueur du noyau 2; le degré de filtrage de la fumée augmente donc ainsi que le niveau de ventilation, ce qui tend
à s'opposer à l'accroissement de la quantité de goudron, etc. que l'on rencontre normalement dans les dernières bouffées d'une cigarette à bout filtre classique. Ainsi, pour une quantité globale donnée de goudron, on peut assurer d'une bouffée
à l'autre une meilleure uniformité qu'avec un filtre classique.
On comprendra que, bien que l'on ait représenté un noyau 2 d'une pièce, de nombreuses variantes sont possibles; ainsi, le noyau pourrait être un élément composite de deux sections en aboutement ayant des caractéristiques différentes
(par exemple une chute de pression différente); une autre possibilité est que l'extrémité buccale du noyau 2 soit pourvue d'une cavité interne.
Le mode de réalisation de la figure 3 de l'élément de filtre selon l'invention comprend un noyau de matière filtrant la fumée possédant une cavité interne 22 ouverte à son extrémité 4 et entourée par un corps à relativement grande chute de pression en fibres d'acétate de cellulose 24. La cavité 22 est
<EMI ID=4.1>
imperméable à la fumée, qui s'effile à l'intérieur du filtre jusqu'à un orifice restreint 28; Le corps 24 et la sortie de l'orifice 28 butent contre un tampon 30 à relativement faible chute de pression, en fibres d'acétate de cellulose, le corps
24 et le tampon 30 étant unis par un entourage de tampon poreux 32. Le filtre selon l'invention se compose de cet élément de filtre et de la cape d'embout 14 qui l'entoure, par laquer
<EMI ID=5.1>
loppé 12; la cape d'embout 14 est pourvue d'un anneau circonférentiel de perforations de ventilation 16.
Le trajet initial à faible chute de pression pour la fumée passe dans ce cas par la cavité 22 et l'orifice 28 dans le tampon 30, la quantité de goudron délivrée étant donc relativement élevée, et la ventilation par les perforations 16 étant relativement faible. Après quelques bouffées, l'orifice
28 s'obstrue par le passage de fumée non filtrée, une quantité croissante de :fumée devant donc passer dans et à travers le corps 24 à forte chute de pression et dans le tampon 30, de telle sorte que l'efficacité de filtrage et la ventilation augmentent comme avant.
L'élément de filtre des figures 4 et 5 selon l'inven-
<EMI ID=6.1>
pression et d'un élément 42 à faible chute de pression maintenus ensemble par un entourage de tampon 3. Une autre enveloppe
44 entoure l'entourage de tampon 3 et est en contact avec lui; elle est faite en une matière imperméable à l'air et à la fumée possédant des groupes d'ondulations longitudinales 46 et
48 aux extrémités 4 et 50 de l'élément, séparés par des ondulations circonférentielles 52.
Les ondulations 46 définissent avec le noyau 2 des canaux longitudinaux 54 qui s'étendent à partir de l'extrémité 4 et se terminent aux ondulations circonférentielles 52, tandis que les ondulations 48 définissent à l'extérieur de l'élément des canaux longitudinaux 56 qui s'étendent à partir des ondulations circonférentielles 52 jusqu'à l'extrémité 50 de l'élément..L'entourage de tampon 3 est en une matière imperméable à la fumée possédant des perforations 55 aux extrémités internes des canaux 54 autour du tampon 42. Les perforations 55 sont progressivement obstruées par le passage de la fumée.
Dans le filtre illustré selon l'invention, cet élément de filtre est pourvu d'une enveloppe de ventilation 14 qui est une cape d'embout joignant l'élément, à son extrémité 4, à la tige de tabac enveloppée 12. Les perforations de ventilation 16 dans la cape d'embout 14 communiquent, comme on le voit, avec les canaux 56. Le trajet initial à faible chute de pression pour la fumée passe dans ce cas le long des rainures 54, à travers la partie de l'entourage de tampon 3 qui se trouve aux extrémités de ces rainures, là où il entoure l'élément de noyau à faible chute de pression 42, et ensuite
à travers ce dernier élément vers l'extrémité buccale 50; comme pour les autres modes de réalisation, la quantité de goudron délivrée au départ est donc relativement grande, et le degré de dilution par L'air (directement dans la bouche du fumeur par les passages 56) relativement faible. Après les quelques premières bouffées, les perforations 55 à travers lesquelles la fumée non filtrée a passé dans l'élément à faible chute de pression 42 s'obstruent, et une quantité accrue de fumée doit alors passer dans l'élément 42 en passant par l'élément de noyau 40 à forte chute de pression, avec une augmentation résultante de l'effet de filtrage et du degré de ventilation. Les parois des ondulations 48 pourraient être perforées de façon à ce que l'air de ventilation pénétrant
<EMI ID=7.1>
lement dans les canaux adjacents 57 formés entre les ondulations et l'entourage de tampon 3, avant d'être aspiré dans la bouche du fumeur. Les parois des ondulations 46 pourraient de même être perforées pour permettre le passage de la fumée
(pendant les quelques premières bouffées) à travers tous les canaux (54 et 53) formes entre la cape d'embout 14, les ondulations 46 et l'entourage de tampon 3. En effet, l'enveloppe
44 pourrait être en une matière possédant un certain degré de perméabilité propre.
Une coupe transversale dans l'extrémité pourvue des ondulations 46 a un aspect semblable à la figure 5, sans les perforations 16.
L'entourage de tampon 3 avec les perforations 55 présenté aux figures 4 et 5 pourrait être remplacé par un entourage de tampon 3 perméable par nature, et obstruable, du type décrit en liaison avec les figures 1 et 2, et en particulier par un entourage de tampon en papier à deux couches dans lequel la couche externe (en amont) possède une perméabilité à l'air d'environ 20 K et la couche interne (en aval) une perméabilité à l'air d'environ 500 K.
De même, le tube 26 avec l'orifice 28 présenté à la figure 3 pourrait être remplacé par un tube de la figure 1, <EMI ID=8.1>
ches, fermé à son extrémité aval, par exemple gaufré à la manière de l'extrémité 4 de la figure 1, mais pour fermer com-platement 1'extrémité.
Le filtre des figures 6, 9 et 10 possède une section de noyau 42 à faible chute de pression formée par un élément tubulaire 61 et une cavité 63 par laquelle l'élément tubulaire est écarté longitudinalement du tampon 40 à plus forte chute de pression, en matière filtrant la fumée du tabac. L'élément tubulaire 61 peut être en matière fibreuse ou non fibreuse, perméable ou imperméable à la fumée. Le tampon 40 est convenablement en filaments liés (par exemple en acétate de cellulose) ou en papier, avec une chute de pression d'environ 300 mm. de colonne d'eau. Un manchon 3 entoure et joint les portions de noyau et constitue la barrière qui est initialement perméable à la fumée mais s'obstrue lorsqu'elle est traversée par la fumée. Le manchon 3 est convenablement une enveloppe et adhère de préférence aux éléments 61 et 40.
Le manchon 3 est dans ce cas une enveloppe de papier à deux couches dans laquelle la couche interne (en amont) possède une perméabilité de
20 K et la couche externe (en aval) une perméabilité de 500 K. Le manchon 3 pourrait cependant être en toute autre matière et avoir toute autre structure remplissant la fonction décrite.
Un manchon 44 (par exemple en papier) profilé (par exemple à ondulations longitudinales) entoure immédiatement le manchon barrière 3 et peut être perméable (dans le cas présent il ne l'est pas) à l'air. Les rainures internes et externes
66, 68 assurées par le manchon 44 s'ouvrent à l'extrémité 50 du filtre autour du tampon 40 et s'étendent longitudinalement
à partir de celui-ci sur seulement une partie de la longueur du filtre, se terminant dans une région 67 autour de la section de noyau à faible chute de pression; dans la région 67, le manchon 44 peut être laissé simplement uni et non profilé, un remplissage 80 (par exemple en matière thermoplastique) compensant la différence de diamètre externe et fermant tout passage qui pourrait autrement s'ouvrir à cette extrémité du filtre. Les rainures internes 66 peuvent par exemple avoir
0,5 à 1 mm. de profondeur et avoir un pas d'environ 1 mm., auquel cas, dans un filtre de taille classique, elles seraient environ au nombre de 23, écartées uniformément autour de la circonférence du noyau. En utilisation, le filtre peut être attaché à une tige de tabac enveloppé 12 comme représenté par la cape d'embout ventilée 14 qui peut être en une matière par nature perméable à l'air et/ou pourvue de perforations de ventilation (comme en 16) s'ouvrant dans les passages externes
68. En utilisation, la fumée du tabac passe pendant une bouffée de la tige de tabac 12 à travers l'élément tubulaire 61. Pour les bouffées initiales, au moins la plus grande partie de la fumée traverse le manchon barrière 3 pour passer dans les passages internes 66 entre les manchons 3 et 44 et passe en aval, vers la bouche du fumeur, ceci constituant le trajet à plus faible chute de pression.
Le courant de fumée se présentant sur la face interne du manchon 3 passe en un jet à travers le papier poreux à 20 K et la phase particulaire tend à frapper le papier poreux à
500 K, obstruant ainsi progressivement Les pores. Il en résulte que le transfert de l'écoulement de la fumée de ce trajet initial vers celui traversant l'élément 40 à forte chute de pression se fait progressivement et uniformément, assurant une augmentation progressive de la chute de pression d'une bouffée à l'autre.
Lorsque se produit cette augmentation de la chute de pression progressive d'une bouffée à l'autre, il se produit une augmentation progressive du courant d'air de ventilation
à travers la cape d'embout 14. Cet air passe dans les passages externes 68 et les parcourt vers l'aval pour parvenir dans la bouche du fumeur.
Les figures 7 et 11 représentent un autre mode de réalisation dans lequel des segments écartés 61 et 40 sont semblables à ceux utilisés à la figure 6, et sont enveloppés comme avant d'un manchon barrière 3 à deux couches, perméable à l'air (couches de 500 K à l'intérieur). Un manchon 44 ondulé longitudinalement entoure l'ensemble, une rainure circonférentielle 77 fermant les passages 66 mais non les passages
68 qui sont obstrués par la matière thermoplastique 80 dans la région 67.
En utilisation, la fumée passe lors des. bouffées initiales principalement par les passages 66, le trajet d'écoulement étant dévie aux interruptions 77 et se faisant à travers l'enveloppe 3 initialement à faible chute de pression et ensuite vers l'extérieur dans la bouche du fumeur.
Lorsque l'enveloppe 3 est progressivement obstruée par la matière particulaire de la fumée, sa chute de pression augmente progressivement et le passage de la fumée se fait progressivement par le segment 40 à forte chute de pression.
Comme dans le mode de réalisation..de la figure 6, il se produit une augmentation progressive uniforme de la chute de pression dans le filtre et de la ventilation du filtre d'une bouffée à l'autre.
La figure 8 présente encore un autre mode de réalisation dans lequel une section de noyau 42 et une seconde section de noyau 40 sont en aboutement axial. La section 42 est un corps cylindrique compose d'une matière poreuse (par exemple fibres d'acétate de cellulose) présentant une très faible chute de pression, de préférence d'environ 15 mm. de colonne d'eau. La section 40 est un corps cylindrique en matière poreuse (par exemple fibres d'acétate de cellulose) présentant une forte chute de pression, de préférence dans le domaine de
300 mm. de colonne d'eau. Les sections 40 et 42 sont enveloppées d'un manchon barrière 3 semblable à celui de la figure
6. L'enveloppe 3 peut être liée à la section 40, autour de sa périphérie.
L'ensemble est enveloppé d'une matière 44 à ondulations longitudinales, des passages 66 et 68 se terminant dans la région amont 67 comme à la figure 6. Une tige de tabac
12 est fixée au filtre par une cape 14 de papier d'embout perforé (comme en 16) ou perméable.
Comme l'indiquent les flèches pour l'écoulement de la fumée, Le fonctionnement du filtre lorsque la cigarette est fumée est semblable à celui décrit à la figure 6. L'écoulement initial de la fumée se fait à travers la matière du tampon 42 et la barrière 3 dans les passages 66, mais il passe progressivement au trajet passant par les tampons 40 et 42, avec augmentation de la ventilation par les passages 68.
Différentes modifications des modes de réalisation illustrés sont possibles. Par exemple, dans les modes de réalisation des figures 6, 9 et 10 et celui de la figure 8, le manchon ondulé 44 peut être perméable à la fumée ou à l'air, par nature et/ou grâce à des perforations; la fumée et l'air peuvent donc se mélanger dans les passages 66, 68 jusqu'à ce que le passage de la fumée par la barrière 3 dans les passages
66 cesse lorsque la barrière 3 est obstruée; dans ces modifications, sur toute la durée de la cigarette, les passages 66 et 68 sont disponibles pour l'air de ventilation qui peut donc être augmenté par rapport à ce qui se passe lorsque seuls les passages externes peuvent assurer le passage de l'air.
Dans les modes de réalisation illustrés aux figures 4 à 11, la section de noyau 40 à forte chute de pression peut avoir sa surface circonférentielle rendue imperméable à la fumée par un revêtement d'adhésif par lequel il est fixé au manchon barrière 3, mais le degré nécessaire et le niveau de l'imperméabilité de surface de la section à forte chute de pression 40 peut être assuré par d'autres moyens comme on l'a mentionné précédemment.
Comme on l'a expliqué précédemment, un élément de filtre ou filtre selon l'invention, tel que n'importe lequel de ceux illustrés, sera usuellement produit au départ sous la forme d'une longueur continue dans laquelle on découpe des tiges ayant une longueur constituée d'un multiple pair (c'està-dire que chaque tige est un multiple pair de l'élément ou filtre individuel final), les tiges de longueur multiple étant ensuite subdivisées encore en éléments de longueur double et ensuite, lors de la production de la cigarette à bout filtre, en élêments finaux de longueur simple. Des exemples de tiges de longueur sextuple selon l'invention, qui peuvent être encore subdivisées en éléments individuels selon l'invention, sont illustrés schématiquement aux figures 12 à 14.
La figure 12 présente un exemple d'une tige d'éléments de longueur sextuple à partir de laquelle on peut produira des éléments et filtres simples comme aux figures 1 et 2 en découpant d'abord au milieu des sections rainurées longitudinalement aux endroits 82 pour donner des tiges de longueur double et ensuite, lors de la fabrication de la cigarette à bout filtre comme décrit cidessus, aux endroits 84.
La figure 13 présente une tige de longueur sextuple qui peut de même être découpée d'abord en 82 au milieu des éléments tubulaires 61, et ensuite en
84 au milieu des éléments 40 à forte chute de pression, pour la production d'éléments individuels, de filtres et de cigarettes à bout filtre du type présente à la figure 6; la figure
14 présente une tige de longueur sextuple qui peut de même être découpée en 82 à travers les éléments 42 à faible chute de pression et ensuite en 84 à travers les éléments à forte chute de pression 40 pour la formation d'éléments séparés, de filtres et de cigarettes à bout filtre du type présenté à la figure 8.
Aux figures 13 et 14, la matière thermoplastique 80 de tampon du produit final n'est pas représentée; la matière
80 pourrait être appliquée localement dans les zones concernées en tant que partie de la formation de la tige continue, ou sur les tiges de longueur multiple finie , ou sur les produits ultérieurs de longueur double ou simple, avant, pendant ou après incorporation dans des cigarettes à bout filtre. En considérant les figures 12 à 14, on verra clairement la forme des tiges de longueur multiple qui convient pour former d'autres types d'éléments, de filtres et de cigarettes à bout filtre selon l'invention (par exemple ceux des figures 3 à 5, 7 et 11).
Les tiges de longueur multiple peuvent être formées avec un entourage de tampon perméable $ l'air qui serait normalement appliqué en continu sur la tige produite au départ avant de la couper en longueurs multiples; la matière 80 devrait alors être appliquée sur l'élément continu initial avant enveloppement. Les filtres résultants pourraient être attachés à des cigarettes par des embouts annulaires ou par une cape d'embout de ventilation complète.
On comprendra que, pour la clarté de l'illustration, les dessins ne sont, au moins pour la plus grande part, pas à l'échelle, ainsi, la profondeur radiale des ondulations 46 et 48 aux figures 4 et 5 est fort exagérée tandis que leur nombre ainsi que le diamètre du noyau sont réduits de façon correspondante. En pratique, dans tous les modes de réalisation employant un manchon, ondulé 44 en substance tout le diamètre (environ 8 mm.) de l'élément ou filtre selon l'invention sera usuellement constitué par le noyau, les ondulations ayant une profondeur radiale de par exemple environ 0,25 à 1 mm., par exemple 0,5 mm., un peu comme représenté à la figure 11. Là où une seule perforation de ventilation 16 est représentée pour chaque passage externe (56 ou 68), les perforations peuvent être plus rapprochées, deux ou plusieurs communiquant avec chacun de ces passages.
Bien que les figures 4 à 11 utilisent une enveloppe imperméable ondulée, d'autres formes d'enveloppes imperméables
<EMI ID=9.1>
56 (ou 66, 68) étant constitués par des rainures longitudinales qui y sont formées de manière convenable au moyen de cylindres d'impression profilés; les surfaces du papier pourraient être laissées unies là où les passages assurés par l'enveloppe se terminent.
Lorsque le noyau de filtrage d'un filtre ou élément de filtre selon l'invention est un élément composite formé de deux ou plusieurs éléments de noyau, l'un ou plusieurs ne doivent pas nécessairement avoir un quelconque effet filtrant mais assurer simplement une chute de pression; par exemple, aux figures 4 à 11, le tampon 40 pourrait être remplacé par un tampon non filtrant pourvu de canaux périphériques et/ou internes pour le passage de fumée essentiellement non filtrée au-delà de lui et/ou à travers lui, mais engendrant une chute de pression relativement élevée. Dans ce cas, l'augmentation de la ventilation lorsque l'écoulement de la fumée passe aux trajets à forte chute de pression peut s'accompagner d'une augmentation faible ou nulle du filtrage.
Lorsqu'un filtre selon l'invention possède des sections de noyau à faible et à forte chute de pression, l'entrée de l'air de ventilation se fait de préférence, comme dans les modes de réalisation des figures 4 et 6 à 8, essentiellement ou uniquement autour de la section à forte chute de pression.(par exemple par la disposition des perforations de ventilation dans l'enveloppe externe du filtre).
Dans les filtres et les éléments selon l'invention,
il peut y avoir un retrait à l'extrémité buccale; ainsi, dans le type de mode de réalisation de la figure 4, le noyau 2 peut se terminer à courte distance de l'extrémité 50, par exemple à courte distance des ondulations 48, de telle sorte que les passages de ventilation 56 ne recouvrent pas longitudinalement le noyau 2.
On a indiqué ci-dessus que des tiges de filtre ou d'élément de longueurs multiples selon l'invention peuvent comprendre plusieurs éléments ou filtres unitaires selon l'invention disposés solidairement bout-à-bout, chaque élément ou filtre unitaire étant disposé symétriquement par rapport à l'élément ou filtre unitaire adjacent ou à chacun de ceux-ci. Dans le cas des modes de réalisation de longueurs multiples représentées aux figures 13 et 14 (à comparer aux longueurs unitaires des figures 6 et 8) par exemple, on verra cependant qu'ils ne doivent pas être pourvus du remplissage 80 qui est une partie nécessaire des longueurs unitaires au moins lorsqu' elles sont incorporées dans les cigarettes à bout filtre.
L'invention procure donc également les éléments et filtres de longueur multiple (et unitaire.) en l'absence de ce remplissage 80 ou analogue qui peut être nécessaire dans la cigarette à bout filtre pour assurer l'accroissement requis de dilution par l'air lors du transfert de l'écoulement de la fumée des trajets à faible chute de pression vers les trajets à forte chute de pression.
Le remplissage 80, lorsqu'il doit être présent en tant que partie de tiges de longueurs multiples,pourrait par exemple être appliqué localement sur la barrière 3 par im-pression avant que cette dernière ne soit disposée autour du noyau pendant la production initiale de la tige continue; une enveloppe perméable pourrait si nécessaire être appliquée à l'élément composite résultant constitué du noyau et de la barrière qui l'entoure (de préférence avant de couper la tige continue produite en les longueurs multiples) pour protéger le remplissage 80 lors des manipulations ultérieures, avant et pendant la production de la cigarette à bout filtre.
Dans des modes de réalisation du type possédant un manchon 44 profilé assurant des passages longitudinaux internes et externes qui doivent se terminer au même endroit, les passages peuvent être limités par une ondulation circonférentielle du manchon. Par exemple, aux figures 6 et 8 la partie unie de l'enveloppe 44 et le remplissage 80 pourraient être remplacés par une ou des ondulations circonférentielles dans l'enveloppe 44 comme en 52 à la figure 4; aux figures 13 et 14, les parties unies entourant les éléments tubulaires 61 (figure
13) et les tampons 42 (figure 14) seraient alors remplacées par des parties ondulées circonférentiellement.
Bien que l'on fasse occasionnellement référence ici
à la barrière du type qui peut être obstrué par le passage de fumée non filtrée, il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux cas où la fumée atteint en pratique la barrière en étant totalement non filtrée. Ainsi, le tabac lui-même agit toujours comme un filtre; à la figure 8, il existe nécessairement un certain filtrage par le tampon 42; tandis que dans d'autres modes de réalisation la fumée passe directement du tabac à la barrière, il y a fréquemment une certaine condensation des constituants de la fumée avant qu'elle atteigne la barrière et la matière filtrante pourrait en fait être disposée dans cette partie du trajet, par exemple dans les passages
66. Tout filtrage entre le tabac et la barrière est cependant maintenu de préférence faible parce qu'autrement l'effet d'obstruction de la barrière pourrait être réduit trop pour donner un avantage appréciable.
REVENDICATIONS-
1. Filtre ventilé pour cigarettes, qui présente au départ des trajets à chute de pression relativement faible et à chute de pression relativement grande pour le passage de la fumée, l'agencement étant tel que, en utilisation, le passage initial préférentiel de la fumée par le ou les trajets à faible chute de pression entraîne l'obstruction de ceux-ci, de telle sorte que le passage de la fumée par le ou les trajets à forte chute de pression,ainsi que le degré de ventilation par l'air) augmentent.