DE1960364A1 - Filterzigarette - Google Patents

Description

H. SCHRGETER . K. LEHMANN

c^.LncheiU5 · Lipowskystr.IO . Tel. 778956

ABRAHAM EMIL TOMKIN / 1 · Dezember I969

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Filterzigarette

Die Erfindung bezieht sich auf Zigaretten und sieht für Zigaretten eine Vorrichtung vor, die eine axial angeordnete, die Strömung einschränkende Öffnung oder Drossel umfaßt, welche von einem Strom durchströmt wird, der sich aus dem Hauptrauchstrom und diesem beigemischter Umgebungsluft zusammensetzt·

Durch das Einführen von Luft in den Hauptrauchstrom wird eine Verdünnung der schädlichen Stoffe erzielt, die gewöhnlich zusammenfassend als Teer bezeichnet werden, so daß ein Hauch mit einem weniger stark konzentrierten Teergehalt in den Mund des Rauchers gelangt. Wenn man eine Zigarette gemäß der Erfindung mit einer die Strömung drosselnden Öffnung versieht, wird nicht nur eine Verdünnung des Teergehalts des Hauptrauchstroms durch die zusätzlich angesaugte Luft erzielt, sondern es wird auch eine Verringerung des Teergehaltes oder eine vollständige Beseitigung des Teers aus dem Hauch-Luft-Gemisch selbst auf eine noch näher zu erläuternde Weise erreicht. -.

Es sind verschiedene Anordnungen bekannt, die es Luft aus der Umgebung ermöglichen, in den Hauptrauchstrom einer Zigarette einzutreten. Hierbei handelt es eich entweder um

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Öffnungen oder Perforationen in der aus Papier bestehenden ' Umhüllung für den den Tabak bzw. das Füllmaterial enthaltenden Teil der Zigarette oder um Perforationen oder Öffnungen im Mundstückende der Zigarette. Wenn die Papierhülle mit Öffnungen versehen ist, wird die Luft in die Zigarette durch die Umhüllung hindurch angesaugt, so daß sie sich in der Tabakfüllung mit dem von dem brennenden bzw. glimmenden Ende der Zigarette ausgehenden Hauptrauchstrom mischt. Wenn solche Öffnungen in der Papierhülle vorgesehen sind, variiert das Volumen der angesaugten Luft während der Verkürzung der Ziga- | rette beim Rauchen von einem Maximum bis auf den Wert Null«, Wenn die Luft über Öffnungen im Mundstück angesaugt wird, strömt die Luft in das Mundstück in die Öffnungen in der Seitenwand oder einem gleichwertigen Teil des Mundstücks ein, so daß die Luft entweder direkt in das Piltermedium hineingesaugt wird und sich in dem Filtermedium mit dem Hauptrauchstrom mischt, oder daß die Luft in eine offene Kammer innerhalb des Mundstücks hineingesaugt wird, wobei das Mundstückende in freier Verbindung mit der Atmosphäre steht und wobei sich die Luft in der offenen Kammer mit dem Hauptrauchstrom mischt»

Bei diesen bekannten Anordnungen, bei denen Luft in den Hauptrauchstrom eingeleitet wird, ergeben sich Bedingungen, die dazu führen, daß das Verhältnis zwischen der Hauchmenge und der Luftmenge während des Rauchens der Zigarette in weiten Grenzen variiert. Bei der Verwendung einer gelochten Papierhülle, die die Tabakfüllung umgibt, variiert die angesaugte Luftmenge, wie erwähnt, entsprechend der Verringerung der Länge der Zigarette beim Bauchen. Wenn die Zigarette nach ihre volle Länge hat, wird eine maximale Luftmenge angesaugt und mit dem Hamptrauchstrom gemischt. Wenn die Zigarette nahe dem Ende des Rauchvorgangs ihre kleinste Länge erreicht hat, steht nur noch, ein kleiner Teil der Papierhülle zur Verfügung, und der Hauptrauchstrom enthält überhaupt keine Luft mehr oder nur noch eine Spur von Luft. Wenn dafür gesorgt ist, daß Luft in das Mundstück

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hinein jenseits der Tabakfüllung angesaugt wird, variiert das "Verhältnis zwischen, der Rauchmenge und der Luftmenge im Verlauf des ganzen Bauchvorgangs. Da der Zugwiderstand der Tabakfüllung am Beginn des Rsuchvorgangs, d»h. bei der vollen Länge der Zigarette, am größten ist, wird in diesem Fall eine maximale Luftmenge angesaugt. Wenn sich die Zigarette während des Rauchens verkürzt, nimmt der Zugwiderstand der Tabakfüllung ab. Infolge dieser Abnahme des Zugwiderstandes wird eine größere Menge des Hauptrauchstroms in das Mundstück der Zigarette hineingesaugt» Da sich das Verhältnis zwischen der Rruchmenge und der Luftmenge in dem Gemisch nach den relativen Zugwiderständen der Tabakfüllung und des Mundstücks mit seiner perforierten Seitenwand richtet, führt ein niedrigerer Zugwiderstand der Tabakfüllung dazu, daß eine größere Menge des Hauptrauchstroms in das Mundstück eintritt, so daß der Luftanteil sich verringert.

Wenn man dagegen gemäß der Erfindung bei einer Zigarette eine die Strömung drosselnde Öffnung zwischen dem Rauch-Luft-Gemisch und dem freien Ende des Mundstücks anordnet, lassen sich gewisse Vorteile erzielen, die sich bei den bis jetzt bekannten Zigaretten, bei denen dem Rauch Luft beigemischt wird, nicht erreichen lassen. Bei der Verwendung einer Drosselöffnung bei Zigaretten, denen Außenluft zugeführt wird, bestehen diese Vorteile insbesondere darin, daß praktisch eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des Hauptrauchstroms während des gesamten Rauchvorgangs erzielt wird, d.h. von seinem Beginn, &em die Zigarette noch ihre volle Länge hat, bis zum Ende des Rauchvorgangs, an dem die Zigarette ihre kleinste Länge besitzt, so daß während des gesamten Rauchvorgangs praktisch ein gleichmäßiges Rauch-Luft-Verhältnis erzielt wird, ferner darin, daß eine innige und gleichmäßige Vermischung des Hauptrauchstroms mit der angesaugten Luft dadurch erzielt wird, daß eine innige Berührung und Vermischung der beiden Bestandteile beim Durchströmen der Drosselöffnung bewirkt wird, sowie darin, daß eine konzentrierte Ablagerung von Teer auf dem Filtermedium

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dadurch erzielt wird, daß das Rauch-Luft-Gemisch in der beschriebenen Weise in Form eines kräftigen Stroms oder Strahls auf das IPiItermedium auftrifft»

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfin dung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zigarette.

Fig. 2 zeigt die Zigarette nach Fig. 1 %m Längsschnitt.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie 3-3 in Figo 2.

Fig. 4 zeigt in einem Teil eines Längsschnitts ähnlich Figo 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie 5-5 in Figo 4«

Fig» 6 ähnelt Fig. 2, zeigt jedoch in einem Teil eines Längsschnitts eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 ähnelt ebenfalls Fig. 2, zeigt jedoch in einem Teil eines Längsschnitts eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zigarette.

Es sei bemerkt, daß durch die Perforationen nach Fig. '6 und 7 verlaufende Querschnitte Fig. 3 bzw. Fig. 5 ähneln würden.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen umfaßt jede Zigarette jeweils zwei Elemente A und B. Das Element A kann den die Tabakfüllung einer Zigarette enthaltenden Abschnitt einer Zigarette repräsentieren, die gewöhnlich, jedoch nicht notwendigerweise von handelsüblicher Art und

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Größe ist, wobei die Gesamtlänge der Zigarette bei einem Durchmesser von etwa 8 mm annähernd 57 nmr betragen kann« Die Umhüllung 10 des Zigarettenelements A kann in der üblichen Weise aus Papier, einem Tabakblatt oder einem beliebigen gleichwertigen Material bestehen, und sie enthält eine auf geeignete Weise erzeugte und gerollte !Füllung 11, die z.B. aus einem Tabakgranulat besteht» Das Element B, das die Anwendung der Erfindung ermöglicht, ist gewöhn!ich kurzer als das Zigarettenelement A und hat z.B« eine Länge von etwa 25 mm. Dieses Element B kann als Mundstück und Halter für das Element A betrachtet werden, da das freie Ende des Elements B natürlich vom Raueher zwischen den Lippen festgehalten wird und das freie Ende des Elements A natürlich zum Anzünden der Zigarette dient. Bei dem- Element oder Mundstück B handelt es sich grundsätzlich um ein Rohr 12, das das die Füllung enthaltende Element A trägt, das gemäß Fig. 1 und 2 von dem Element B längs einer kurzen Strecke überlappt, wobei die Berührungsflächen der Umhüllung 10 und des gerollten Rohrs 12 mit Hilfe eines Klebemittels bzw. eines Bindemittels miteinander mit abdichtender Wirkung verbunden sind.

Das Rohr 12 kann aus steifem Papier oder dergleichen hergestellt sein.

In jedem Rohr 12 ist eine querliegende Scheibe oder Platte 15 so angeordnet, daß sie von beiden Enden des Rohrs 12 durch einen Abstand getrennt ist»

Der Einfachheit halber kann man d%s Element A als das äußere Element und das Element B als das innere Element betrachten.

Jede Scheibe oder Platte 13 hat eine zentrale öffnung oder Düse 14, -durch die der Rauch hindurchströmen muß, wenn der Raucher mit dem Mund einen Zug erzeugt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 ist die Platte oder Scheibe in einem Abstand von dem Filtermaterial angeordnet. Randabschnitte 15 und 16 der Platte oder Scheibe halten die Scheibe

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jeweils in einem Abstand von den benachbarten Filtermateria-' lien oder Filterelementen 17 und 18 so daß in dem Mundstück freie Räume 19 und 20 vorhanden sind. Der die Größe des Raums 20 bestimmende Rand 16 hat eine solche axiale Länge, daß er eine Kammer abgrenzt, in die hinein Luft aus der Umgebung über sich deckende Perforationen oder feine Öffnungen 21 in den Wänden angesaugt werden kann, welche durch das Rohr 12 und den Rand 16 gebildet sind. Die Perforationen 21 sind in Form eines Kranzes angeordnet und durch einen Abstand von dem Filterelement 18 getrennt. Die Größe der zentralen £ Öffnung 14- sowie die Größe und Zahl der Perforationen 21 sind so gewählt, daß eine Drosselwirkung ausgeübt wird, um das gewünschte gleichmäßige Mischungsverhältnis zwischen dem Rauch und der Luft zu erzielen; beispielsweise kann die öffnung 14 einen Durciamesser von etwa 1 mm haben, und der Durchmesser der in den Zeichnungen der Deutlichkeit halber vergrößert dargestellten Perforationen 21 kann etwa 0,075 mni betragen» Es sei bemerkt, daß der Rand 15 die Platte oder Scheibe 13 auch in einem Abstand von dem Filterelement 17 hält, so daß der Raum 19 eine solche axiale Länge hat, daß der ihm über die zentrale Öffnung zugeführte Strom oder Strahl so auf dieses Filterelement auf treffen kann, daß sich der Teer auf dem Filterelement ablagert» .

Beim Gebrauch einer Zigarette nach Fig. 1 bis 3 zieht der Raucher an dem Mundstück B, während das die Tabakfüllung enthaltende Element A angezündet wird. Der hierbei entstehende Rauch strömt durch das Filterelement 18 und wird in die Kammer 20 hineingesaugt. Gleichzeitig wird eine gewisse Menge von Luft aus der Umgebung über die Perforationen 21 in der Seitenwand in die Kammer 20 hineingesaugt· In der Kammer 20 mischt sich der aus dem Element A austretende Rauch mit der über die Perforationen 21 angesaugten Luft. Der Widerstand, der dem Rauch-Luft-Gemisch beim Passieren der zentralen öffnung 14 entgegengesetzt wird, führt zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit„ Das Gemisch, in dem der Rauch mit der Luft innig vermischt ist, bewegt sich

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insgesamt mit einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit, doch, verläßt das Gemisch die zentrale Öffnung 14 mit einer solchen Geschwindigkeit, daß ein Strahl entsteht, der jenseits des Raums 19 auf die benachbarte Fläche des filterelements 17 auftrifft. Der so auf das Filterelement auftreffende Strom hinterläßt eine konzentrierte Teerablagerung auf der Oberfläche des Filterelements 17» Dann breitet sich das Rauch-Luft-Gemisch aus, es verteilt sich über die ganze Querschnittsfläche und alle Teile des Filterelements 17 und gelangt schließlich in den Mund des Rauchers.

Die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchs beim Ziehen an der angezündeten Zigarette wird durch die Strömungsgeschwindigkeit geregelt, die der Rauch beim Passieren der Öffnung 14· in dem Element B erreicht« Da die Strömungsgeschwindigkeit des durch das Element B hindurch angesaugten Rauchs verringert wird, verlangsamt sich auch der gesamte Rauchvorgang. Diese niedr gere Strömungsgeschwindigkeit bleibt vom Beginn des Rauchvorgangs beim Anzünden der ihre volle Länge aufweisenden Zigarette bis zum Erreichen der kleinsten Länge am Ende des Rauchvorgangs erhalten. Infolge der Regelung oder Drosselung durch die zentrale Öffnung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchs während des ganzen Rauchvorgangs praktisch auf einem gleichmäßigen Wert gehalten» Diese Gleichmäßigkeit der Strömungsgeschwindigkeit des Rauchs führt dazu, daß während des ganzen Rauchvorgangs ein gleichmäßiges Rauch-Luft-Gemischverhältnis aufrechterhalten wird.

Bei den nachstehend beschriebenen weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind Teile, die an Hand von Fig. 1 bis 3 beschriebenen Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezigszahlen bezeichnet.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 bis 3 nur dadurch, daß das dem Filterlement 18 entsprechende Filterelement 18a eine größere Länge haben kann, daß die der Kammer 20 entsprechende Kammer 20a eine kleinere axiale Lange haben kann,

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und daß die den Perforationen 21 entsprechenden Perforationen 21a in Form einer oder mehrerer Reihen oder Kränze in einer oder mehreren querliegenden Ebenen angeordnet sein können, die sich quer zur Längsachse des Eiltere.lem.ents 18a erstrecken.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausfuhrungsform entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 2, wobei der Unterschied in erster Linie darin besteht, daß gemäß Fig. 6 das Filterelement 17 fortgelassen ist«,

Figo 7 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform, die im wesentlichen derjenigen nach Fig. 4- entspricht, wobei der Unterschied in erster Linie darin besteht, daß auch in diesem Fall das Filterelement 17 fortgelassen ist.

Da das Rauchen eine Frage des Geschmacks und der persönlichen Wünsche ist, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, Zigaretten der verschiedensten Art herzustellen, die unterschiedlichen Anforderungen, beim Rauchen entsprechen, wie es aus der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbei— spiele hervorgeht; hierzu sei bemerkt, daß die Beschreibung der Wirkungsweise und der erzielten Wirkungen an Hand von Fig. 1 bis 3 auch für die übrigen Ausführungsformen gilt, die ähnliche oder entsprechende Teile umfassen und ähnliche Merkmale aufweisen.

Patentansprüche; 10983 0 /0788

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Zigarette oder dergleichen mit einem eine Füllung ent-V^lialtenden Abschnitt und einem Mundstückabschnitt, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Mundstückabschnitt (B) ein querliegendes Bauteil (13) angeordnet ist, daß das Filtermaterial (18; 18a; 18b) dem querliegenden Bauteil benachbart ist, daß das querliegende Bauteil eine enge öffnung (14) aufweist, die den hindurchtretenden Rauchstrom zwingt, die Form eines Strahls anzunehmen, daß auf jeder Seite des querliegenden Bauteils ein Hohlraum (19, 20; 20a) vorgesehen ist, daß der HoMraum (19) auf der dem freien Ende des Mundstückabschnitts zugewandten Seite des querliegenden Bauteils so angeordnet ist, daß die Entstehung eines Strahls bewirkt wird, daß die Öffnung des querliegenden Bauteils so bemessen ist, daß sie dem Hindurchströmen von Rauch beim Rauchen der Zigarette einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, und daß auf der der Füllung (11) zugewandten Seite des querliegenden Bauteils Perforationen oder Öffnungen (21) in der Wand der Zigarette im Bereich des Mundstückabschnitts ausgebildet sind, damit Luft einströmen kann, die sich mit dem Hauptrauchstrom mischt, der von der Füllung nach ihrem Anzünden abgegeben wird.
2. 2. Zigarette nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i chne t , daß das querliegende Bauteil (13) über den größten Teil seines Flächeninhalts als eine im wesent* liehen flache Scheibe ausgebildet ist.
3. 3. Zigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Filtermaterial (17) vorgesehen ist und die Filtermaterialien (17) auf entgegengeeetzten Seiten des querliegenden Bauteils (13) angeordnet sind.

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   M-. Zigarette nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Filtermaterial (17) vorgesehen ist, daß die IFiltermaterialien (17i 18; 18a) auf entgegengesetzten Seiten des querliegenden Bauteils (13) angeordnet sind, und daß sich, vom Umfang des querliegenden Bauteils auf dessen/beiden Seiten je ein Rand (15» 16) erstreckt.

   5· Zigarette nach Anspruch. 4-, dadurch g e k.e η η - ,

   zeichnet , daß sich, die Perforationen oder Öffnungen fe (21) durch einen Rand (16) des querliegenden Bauteils (13)

   erstrecken.

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