CH665094A5

CH665094A5 - Zigarettenfilter.

Info

Publication number: CH665094A5
Application number: CH4568/85A
Authority: CH
Inventors: Donald Alan Silberstein
Original assignee: Brown & Williamson Tobacco
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1988-04-29
Also published as: SE459550B; DK527785D0; FI854444A; NO854569L; GB2166938B; AU4991385A; IT1186078B; CA1248836A; IL76922A; NL8503095A; ATA334185A; BR8505691A; DK527785A; FI73356C; FI73356B; ES296765Y; NO163084C; GB2166938A; NO163084B; HK31088A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filter für Zigaretten. In einem Aspekt bezieht sie sich auf einen Zigarettenfilter mit wenigstens einer bis zum Mundende des Filters führenden Strömungsbahn für Zigarettenrauch und einer anderen Strömungsbahn für umgebende Ventilationsluft und gefiltertem Rauch. In einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Zigarettenfilter mit einer Strömungsbeschränkung in der Rauchströmungsbahn zur Erzeugung eines Druckabfalls, um den Kraftaufwand beim Ziehen an der Zigarette zu vergrössern.

Es ist im Stand der Technik bekannt, Filter mit Ventilationsluft-Einrichtungen zur Verdünnung der Rauchströmung zu versehen. Die Verdünnung der Rauchströmung reduziert die Menge der zum Munde des Rauchers geführten Rauchteilchen sowie der Gasphasen-Komponenten. Eine Anzahl von Einrichtungen ist vorgeschlagen worden und wird zur Einführung von Ventilationsluft in die Zigarette eingesetzt. Beispielsweise kann die Umhüllung für den Tabak in einer Zigarette aus einem porösen Material hergestellt sein, welches den Eintritt von Luft entlang der Gesamtlänge der Zigarette ermöglicht, in welcher sie sich mit dem hindurchströmenden Rauch vermischt und dabei den Rauch vor Eintritt in des Rauchers Mund verdünnt. In einem anderen Beispiel kann die Zigarettenumhüllung an ausgewählten Stellen entlang der Länge der Zigarette perforiert sein, so dass Öffnungen entstehen, durch welche Ventilationsluft in die Zigarette entritt, um sich mit der Rauchströmung zu vermischen. Es ist ebenfalls bekannt, den Zigarettenfilter mit einer porösen Filterumhüllung zu umwickeln, um der Ventilationsluft das Einströmen in den Filter zwecks Verdünnung des durch den Zigarettenfilter strömenden Rauchs vor Eintritt in des Rauchers Mund zu ermöglichen. Die Umhüllung des Zigarettenfilters kann als Alternative perforiert sein, um den Eintritt der Ventilationsluft in den Filter zwecks Verdünnung des durch den Filter strömenden Rauchs zu ermöglichen. Weiterhin sind zur Einbringung von Ventilationsluft in den Filter, um den Rauch darin zu verdünnen, kreisrunde Scheiben mit kleinen Öffnungen an der Verbindungsstelle des Filters mit der Tabaksäule verwendet worden, um den aus der Tabaksäule ausströmenden Rauch zu beschleunigen. Beispiele dafür sind in den US-Patenten Nr. 2 954 778 und Nr. 3 395 713 angegeben.

Die vorliegende Erfindung schafft vorteilhafterweise eine einfache Anordnung eines Filters für eine Zigarette, die in einer Hinsicht einen Druckabfall herstellt, der demjenigen von mehr herkömmlichen Zigaretten nahekommt. In einer weiteren Hinsicht schafft die vorliegende Erfindung einen Zigarettenfilter zur Reduzierung des Teergehaltes durch Mischen des Tabakrauchs mit umgebender Ventilationsluft und durch Filterung.

Im einzelnen schafft die vorliegende Erfindung einen Filter für eine Zigarette, der sich auszeichnet durch einen porösen Filterstab von zylindrischer Form, durch eine Kanaleinrichtung, die längs durch den Filterstab von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende verläuft und eine eine Strömungsbahn für Tabakrauch definierende undurchlässige Seitenwandung aufweist, durch eine rauchdurchlässige Einrichtung, die sich an dem Ende des Filterstabs befindet, welches angrenzend an eine Tabaksäule der Zigarette anzuordnen ist, und durch eine Öffnung durch die rauchdurchlässige Einrichtung, so dass eine Verbindung zwischen der Tabaksäule der Zigarette und der Kanaleinrichtung in dem Filterstab hergestellt und ein Druckabfall über dessen Querschnitt erzeugt ist.

Die vorgenannten Merkmale und andere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann beim Lesen der nachstehenden Offenbarung.

Nachstehend ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung in welcher gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen, dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene, perspektivische Darstellung eines verschiedene Merkmale der Erfindung verwirklichenden Zigarettenfilters gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Zigarette mit dem in Fig. 1 dargestellten Filter,

Fig. 3 eine teilgeschnittene, perspektivische Darstellung eines verschiedene Merkmale der Erfindung verwirklichenden Zigarettenfilters gemäss einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 4 einen Längsschnitt einer Zigarette mit dem Filter nach Fig. 3.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Zigarettenfilter 10 gemäss der vorliegenden Erfindung, der einen porösen Filterstab 12 von zylindrischer Gestalt umfasst. Der Filterstab ist aus fasrigem oder geschäumtem Material, wie beispielsweise Zelluloseacetat, hergestellt. Eine Kammer oder ein Kanal 14 erstreckt sich in Längsrichtung durch den Filterstab 12 von

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einem Ende zum anderen Ende desselben. Der Kanal 14 ist, wie dargestellt, durch ein innerhalb des Filterstabes 12 koaxial angeordnetes hohles Rohr 16 gebildet. Das Rohr 16 ist aus rauch- und luftundurchlässigem Material hergestellt und weist eine kleinere Querschnittsfläche als die Tabaksäule 17 auf, mit welcher es zu verwenden ist. Das an der Tabaksäule 17 anzuordnende Ende des Filterstabes 12 ist undurchlässig gegenüber Rauch. Dies wird, wie dargestellt, erreicht durch Queranordnung einer gasundurchlässigen Trennwand 18 an dem Ende des Filterstabes 12, welches angrenzend an die Tabaksäule anzuordnen ist.

Die gasundurchlässige Trennwand ist mit wenigstens einer ersten Öffnung 20 ausgebildet, um eine Rauchströ-mungs-Verbindung zwischen der Tabaksäule 17 der Zigarette und dem Kanal 14 in dem Filterstab herzustellen. Die erste Öffnung 20 ist, wie dargestellt, koaxial zum hohlen Rohr 16, jedoch weist sie eine kleinere Querschnittsfläche als das die Kammer oder den Kanal 14 bildende Rohr 16 auf. Der Zigaretten-Filterstab 12 kann von einem luftdurchlässigen Mundstücksmaterial 22 umhüllt sein. Das Mundstücksmaterial kann beispielsweise aus einem porösen Material hergestellt oder an ausgewählten Positionen perforiert sein, um das Durchströmen von Luft in den Körper des Filterstabes 12 hinein zu ermöglichen. Die Trennwand 18 weist auch wenigstens eine zweite Öffnung 24 zur Herstellung einer Rauchströmungsverbindung-zwischen der Tabaksäule 17 und dem Filterstab 12 auf. Zum Zwecke der Darstellung sind zwei derartige zweite Öffnungen 24 gezeigt, jedoch kann je nach Konstruktionskriterien, wie beispielsweise Kraftaufwand beim Ziehen an der Zigarette und Volumendurchsatz des in den Filterstab 12 einströmenden Rauches, jede Anzahl von zweiten Öffnungen 24 durch die Trennwand 18 hindurch ausgebildet sein. Weiterhin weist jede zweite Öffnung 24, wie dargestellt, einen kleineren Durchmesser als die erste Öffnung 20 auf.

Während des Einsatzes des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Filters 10 gemäss der vorliegenden Erfindung tritt Tabakrauch von der Tabaksäule 17 durch die Öffnung 20 hindurch und strömt entlang der durch den Kanal 14 gebildeten Strömungsbahn und durch das offene Ende des Kanals 14 hinaus, welches an dem der Tabaksäule 17 gegenüberliegenden Ende des Filterstabes 12 angeordnet ist. Gleichzeitig strömt Tabakrauch von der Tabaksäule 17 durch die zweite Öffnung 24 in den Filterstab 12 hinein. Weiterhin wird umgebende Ventilationsluft durch das durchlässige Mundstücksmaterial 22 in den Filterstab 12 eingesogen, in welchem sie sich mit dem Rauch vermischt und in einer von der Strömungsbahn des in dem Kanal 14 strömenden ungefilterten, nichtverdünnten Rauchs getrennten Strömungsbahn in Längsrichtung des Filterstabes 12 in dessen Hohlräumen bis zum Mundende des Filters strömt. Der Rauch und die Luft, die miteinander vermischt, aus dem Filterstab 12 ausströmen und der aus dem Kanal 14 austretende, ungefilterte, nicht verdünnte Tabakrauch vermischen sich ausserhalb des Mundendes des Filters 10, woraufhin der Tabakrauch vom Kanal durch den verdünnten, gefilterten Rauch vom Filterstab 12 unter Aufrechterhaltung des Geschmacks des Tabakrauchs verdünnt wird.

Die Öffnung 20 ist im Verhältnis zur Querschnittsfläche. des Kanals 14 so bemessen, dass jeder gewünschte Druckabfall über diese Fläche von der Tabaksäule 17 zum Kanal 14 erzeugt wird. Die Öffnung 20 kann vorteilhafterweise so bemessen sein, dass ein Druckabfall entsteht, der einen Kraftaufwand wie beim Ziehen an einer mehr herkömmlichen Zigarette erzeugt. Wenn die erste Öffnung 20 so bemessen ist, dass ein programmierter Strömungseffekt, wie er in der Industrie bezeichnet wird, während des Rauchens der Zigarette entsteht, sammelt sich Teilchenmaterial im Tabakrauch an der Wandung der Öffnung 20 an, wodurch die Grösse der Öffnung allmählich verkleinert wird und sich dadurch der Vorteil ergibt, dass sich der Kraftaufwand oder Widerstand beim Ziehen an der Zigarette und somit die Menge der durch den Filterstab 12 gesogenen umgebenden Ventilationsluft allmählich vergrössern. Deshalb ist die Zufuhr von Teilchenmaterial pro Zug während des Rauchprozesses mehr konstant im Vergleich zu mehr herkömmlichen Filterzigaretten.

In ähnlicher Weise sind die zweiten Öffnungen 24 so bemessen, dass jeder gewünschte Druckabfall quer über diese Öffnungen von der Tabaksäule 17 zum Filterstab 12 entsteht. Weiterhin sind die zweiten Öffnungen 24 so bemessen, dass ein programmierter Rauchströmungseffekt während des Rauchens der Zigarette entsteht.

In den Fig. 3 und 4 ist ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Zigarettenfilters 110 dargestellt, der einen porösen Filterstab 112 von zylindrischer Gestalt umfasst. Der Filterstab ist aus fasrigem oder geschäumtem Material, wie beispielsweise Zelluloseacetat, hergestellt. Eine Kammer oder ein Kanal 114 erstreckt sich in Längsrichtung durch den Filterstab 112 von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende. Der Kanal 114 ist durch ein koaxial innerhalb des Filterstabes 112 angeordnetes hohles Rohr 116 gebildet. Das Rohr 116 ist aus rauch- und luftundurchlässigem Material hergestellt und weist eine kleinere Querschnittsfläche als die Tabaksäule auf, mit welcher es verwendet werden soll. Das an der Tabaksäule 17 anzuordnende Ende des Filterstabes 112 ist durchlässig für Rauch. Dies wird, wie dargestellt, erreicht durch Queranordnung einer gasdurchlässigen Trennwand 118 an dem Ende des Filterstabes 112, welches angrenzend an die Tabaksäule anzuordnen ist. Die gasdurchlässige Trennwand ist mit wenigstens einer Öffnung 120 zur Herstellung einer Rauchströmungsverbindung zwischen der Tabaksäule der Zigarette und dem Kanal 114 in dem Filterstab ausgebildet. Die erste Öffnung 120 ist, wie dargestellt, koaxial mit dem hohlen Rohr 116, weist jedoch eine Querschnittsfläche auf, die kleiner als die Querschnitssfläche des die Kammer oder den Kanal 114 bildenden Rohres 116 ist. Der Zigarettenfilter 112 kann von einem luftdurchlässigen Mundstücksmaterial 122 umhüllt sein, welches beispielsweise aus einem porösen Material hergestellt oder an ausgewählten Positionen perforiert sein kann, um das Durchströmen von Luft in den Körper des Filterstabes 112 hinein zu ermöglichen.

Bei der Verwendung des in den Fig. 3 und 4 gezeigten Filters 110 gemäss der vorliegenden Erfindung tritt Tabakrauch von der Tabaksäule 17 durch die Öffnung 120 hindurch und strömt entlang der durch den Kanal 114 gebildeten Strömungsbahn und durch das offene Ende des Kanals 114 aus, welches an dem der Tabaksäule 17 gegenüberliegenden Ende des Filterstabes 112 angeordnet ist. Gleichzeitig strömt Tabakrauch von der Tabaksäule 17 durch die durchlässige Trennwand 118 in den Filterstab 112 hinein. Umgebende Ventilationsluft wird durch das durchlässige Mundstücksmaterial 122 in den Filterstab 112 eingesogen, in welchem sie sich mit dem Rauch vermischt und in einer von der Strömungsbahn des im Kanal 114 strömenden ungefilterten, nichtverdünnten Rauchs getrennten Strömungsbahn in Längsrichtung des Filterstabes 112 in dessen Hohlräumen bis zum Mundende des Filters 110 strömt. Der Rauch und die Luft, die miteinander vermischt, aus dem Filterstab 112 ausströmen und der aus dem Kanal 114 austretende, ungefilterte, nichtverdünnte Tabakrauch vermischen sich ausserhalb des Mundendes des Filters 110, woraufhin der Tabakrauch vom Kanal durch den verdünnten, gefilterten Rauch vom Filterstab 112 unter Aufrechterhaltung des Geschmacks des Tabakràuchs verdünnt wird.

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Die Öffnung 120 ist im Verhältnis zur Querschnittsfläche des Kanals 114 so bemessen, dass jeder gewünschte Druckabfall quer über diese Fläche von der Tabaksäule 17 zum Kanal 114 erzeugt wird. Die Öffnung kann vorteilhafterweise so bemessen sein, dass ein Druckabfall entsteht, der einen Kraftaufwand wie beim Ziehen an einer mehr herkömmlichen Zigarette erzeugt. Wenn die Öffnung entsprechend bemessen ist, so sammelt sich beim Rauchen der Zigarette Teilchenmaterial im Tabakrauch an der Wandung der Öffnung 120 an. wodurch deren Öffnungsweite allmählich verringert wird und sich daraus der Vorteil ergibt, dass sich der Kraftaufwand oder der Widerstand beim Ziehen an der Zigarette und somit die Menge der durch den Filterstab 112 gesaugten umgebenden Ventilationsluft allmählich vergrössern. Deshalb ist die Zufuhr von Teilchenmaterial pro Zug während des Rauchprozesses mehr konstant im Vergleich zu mehr herkömmlichen Filterzigaretten.

Es ist daran zu erinnern, dass die verschiedenen vorteilhaften Ergebnisse durch Anwendung verschiedener Filterstabmaterialien. Filtermundstücks-Umhüllungsmaterialien und durch Ändern der relativen Abmessungen der Öffnung und des hohlen Rohrs geändert werden können, um besonderen Erfordernissen gerecht zu werden.

Die vorstehende detaillierte Beschreibung erfolgte hauptsächlich zum klaren Verständnis und keine unnötigen Beschränkungen sollen daraus abgeleitet werden, da sich Abänderungen für den Fachmann beim Lesen dieser Offenbarung als offensichtlich ergeben und durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken oder Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche abzuweichen.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Filter für eine Zigarette, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab (12,112) von zylindrischer Form, durch eine Kanaleinrichtung (14,114), die längs durch den Filterstab (12, 112) von dessen einem Ende zu dessen anderem Ende verläuft und eine eine Strömungsbahn für Tabakrauch definierende undurchlässige Seitenwandung (16,116) aufweist, durch eine rauchdurchlässige Einrichtung (18, 24,

118), die sich an dem Ende des Filterstabs (12,112) befindet, welches angrenzend an eine Tabaksäule (17) der Zigarette anzuordnen ist, und durch eine Öffnung (20,120) durch die rauchdurchlässige Einrichtung (18, 24,118), so dass eine Verbindung zwischen der Tabaksäule (17) der Zigarette und der Kanaleinrichtung (14,114) in dem Filterstab (12,112) hergestellt und ein Druckabfall über dessen Querschnitt erzeugt ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanaleinrichtung (14,114) ein aus undurchlässigem Material hergestelltes hohles Rohr (16,116) umfasst.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanaleinrichtung (14,114) und die Öffnung (20, 120) koaxial angeordnet sind.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein den zylindrischen Filterstab (12,112) umhüllendes luftdurchlässiges Mundstückspapier (22,122).

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20,120) eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die querverlaufende Querschnittsfläche der Kanaleinrichtung (14,114).

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rauchdurchlässige Einrichtung (118) eine aus rauchdurchlässigem Material hergestellte Trennwand (118) umfasst.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rauchdurchlässige Einrichtung (18, 24) eine aus rauchundurchlässigem Material hergestellte Trennwand (18) und einer Einrichtung umfasst, die wenigstens eine Öffnung (24) durch die undurchlässige Trennwand (18) zur Herstellung einer Rauchströmungsverbindung zwischen dem porösen Filterstab (12) und der Tabaksäule (17) der Zigarette definiert.