DE2539710C2

DE2539710C2 - Method of filtering tobacco smoke and tobacco filters

Info

Publication number: DE2539710C2
Application number: DE19752539710
Authority: DE
Inventors: Shigeo Hitachi Ibaraki Sato
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1983-05-26
Also published as: DE2539710A1

Description

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Die Erfindung betrlffl ein Verfahren zum Filtrieren von Tabakrauch, wobei der Tabakrauch vor dem Eintreten in ein Mundstück durch strahlenl'Orniig in den Rauchkanal zugefuhrte Außenluft unter den Taupunkt mehrerer Rauchkomponenten gekühlt und gegen einen Im Rauchkanal vorgesehenen Kondensationsstab geführt wird. Pie Erfindung betrifft ferner ein Tabakfilter zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method of filtering tobacco smoke with the tobacco smoke prior to entry into a mouthpiece through strahlenl'Orniig into the Outside air supplied to the smoke duct is cooled below the dew point of several smoke components and against one In the smoke channel provided condensation rod is guided. Pie invention also relates to a tobacco filter for Implementation of this procedure.

Es sind verschiedene Arten von Pfeifen- oder Zigarettenspitzen mit Filtereinsätzen bekannt, deren Ziel es ist, schädlich- Substanzen, wie Teere, Nikotin, 3-4-Benzpyren etc. aus dem Tabakrauch herauszufüttern. Diese Tabakfirter bekannter Art besitzen jedoch alle gewisse Nachteile, sie sind zu schwer, zu teuer, bewirken eine ungenügende Filtration und/oder Kühlung des Rauches, Ihre Säuberung ist schlecht, ihr Gebrauch oftmals beschwerlich, da der Widerstand beim Rauchen zu groß ist, oder es erfolgt eine frühzeitige Verstopfung durch Teer, es besteht Verschmutzungsgefahr, oder der Rauch verliert seinen Geschmack. Derartige Tabakfilter lassen sich oft leicht zerstören; außerdem gestatten diese Tabakfilter es nicht, den Tabak sicher und ohne Geschmacksverlust aufzurauchen. Bei Wasserfiltern stört außerdem die lästige Behandlung des Wassers.There are different types of pipe or cigarette holders known with filter cartridges, the aim of which is to remove harmful substances such as tars, nicotine, 3-4-benzopyrene etc. from the tobacco smoke. However, these known type of tobacco filters all have certain features Disadvantages, they are too heavy, too expensive, cause insufficient filtration and / or cooling of the smoke, They are poorly cleaned and often difficult to use, since the resistance to smoking is too great or there is early clogging by tar, there is a risk of pollution, or the smoke loses its taste. Such tobacco filters can often be easily destroyed; they also allow tobacco filters it is not to smoke the tobacco safely and without loss of taste. Also disturbs with water filters the troublesome treatment of the water.

Aus der CH-PS I 20 320 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine sehr geringe Anzahl von Frischluftkanäien vorgesehen ist. Die einströmende Frischluft kühlt den Rauch lediglich ab und ruft am Umfang eine unregelmäßig verteilte turbulente Bewegung hervor.From CH-PS I 20 320 is a method and a Apparatus of the type mentioned is known in which a very small number of fresh air ducts is provided is. The fresh air flowing in simply cools the smoke and produces an irregular sound around the circumference distributed turbulent movement.

An einem zentralen Kondensationsstab kondensieren einige der schädlichen Rauchkomponenten. Ein Großteil der schädlichen Rauchkomponenten, die nicht mit dem Kondensationsstab in Berührung kommen, bleibt jedoch im Rauch enthalten und wird vom Raucher inhaliert. Um den Kondensationsstab möglichst wirksam auszugestalten, muß dieser eine relativ große axiale Baulänge besitzen und eine große Wärmekapazität aufweisen, wodurch dieses bekannte Filter sich zum Einsatz als integrales Tabakfilter für Zigaretten wenig eignet.Some of the harmful smoke components condense on a central condensation rod. A big part however, the harmful smoke components that do not come into contact with the condensation rod remain contained in the smoke and inhaled by the smoker. To make the condensation rod as effective as possible, this must have a relatively large axial length and a large heat capacity, whereby this known filter is not very suitable for use as an integral tobacco filter for cigarettes.

Aus der DE-OS 23 16 621 ist ferner ein Mundstück zum Rauchen von Tabak bekannt, 'jel dem unmittelbar vor der Mundöffnung ein Filter eingebaut ist und vor dem Filter ein freier Raum mit dsm Rauch-Einlaßkanal durch eine Radialbohrung kommuniziert, die einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Einlaßkanal besitzt und dadurch im Rauch befindliche Schadkomponenten verflüssigen soll. Dieses bekannte Mundstück ist aufwendig aufgebaut, es besteht darüber hinaus die Gefahr, daß sich die verengte Radialbohrung zusetzt, und der Rauch wird nicht in gewünschtem Umfang abgekühlt. From DE-OS 23 16 621 a mouthpiece for smoking tobacco is also known, 'jel the immediately A filter is installed in front of the mouth opening and a free space with a smoke inlet channel in front of the filter communicates through a radial bore, which has a much smaller diameter than the inlet channel and is intended to liquefy harmful components in the smoke. This well known mouthpiece is elaborately constructed, there is also the risk that the narrowed radial bore will clog, and the smoke is not cooled to the desired extent.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren und ein Tabakfilter zum Filtrieren von Tabakrauch zu schaffen, bei dem die unerwünschten Komponenten des Tabakrauchs besonders wirkungsvoll ausgefillert, und insbesondere die gefährlichen Substanzen des Tabakrauchs, wie 3-4-Benzpyrene in hohem Maß aus dem Tabakrauch abgesondert werden, wobei das Tabakfilter besonders einfach und billig herstellbar sein soll und eine kurze Baulänge bei leichtem Gewicht besitzen soll.In contrast, the object of the invention is to provide a method and a tobacco filter for filtering tobacco smoke to create where the unwanted components of tobacco smoke, and especially the dangerous substances of the Tobacco smoke, such as 3-4-Benzpyrene, can be excreted from tobacco smoke to a large extent using the tobacco filter should be particularly easy and cheap to manufacture and have a short overall length and light weight target.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren aus dem Anspruch I gelöst.According to the invention, this object is achieved by the method solved from claim I.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Tabakftlter gemäß dem Anspruch 2 gelöst.The object is also achieved by a tobacco filter according to claim 2.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin. daß die über den gesamten Umfang strahlenförmig eintretende Außenluft im Rauchkanal mehrere schädliche Komponenten des Tabakrauchs unter den Taupunkt abkühlt und dann teilweise durch SirönuingsiransportThe advantages of the invention are in particular therein. that the radiating over the entire circumference Outside air in the smoke duct several harmful components of tobacco smoke below the dew point cools and then partly by Sirönuingsiransport

21 39 71021 39 710

auf dem Schlagstab i_n Form schwarzer Punkte an den Auftreffstellen der Außenluftstranlen ablagen. Die auf diese Weise extrahierte Menge der Schadstoffe laßt sieh durch die Anzahl und den Durchmesser der im Süßeren Hubzylinder enthaltenen Löcher bei relativ kurzer Baulange des Kondensationsstabes festlegen. Anschließend wird der abgekühlte Tabakrauch mit einem geeignet eingestellten restlichen Anteil flüssiger Komponenten durch ein Ringzwischenfilter durchgelettet, welches von den flössigen Rauchk-omponenien schlagartig in ein Naßfilter umgewandelt wird und die unerwünschten Rauehkomponenten dann besonders wirkungsvoll abfiltert. Die Kombination beider Extruktionseffekte, einmal des punktförmigen Extrahierens der Schadstoffe durch Luftströmung, die auf dem Schlagstab auftrifft, und andererseits die FiI-terung durch den als Naßfilter wirkenden Ringzwischenfilter ist besonders wirkungsvoll und wird mit einem einfach und billig herstellbaren Filteraufbau verwirklicht.trays on the impact rod i _n the form of black dots at the impact of the Außenluftstranlen. The amount of pollutants extracted in this way can be determined by the number and diameter of the holes contained in the sweeter lifting cylinder with a relatively short overall length of the condensation rod. Then the cooled tobacco smoke with a suitably adjusted remaining proportion of liquid components is passed through an intermediate ring filter, which is suddenly converted into a wet filter by the liquid smoke components and then filters off the unwanted rough components particularly effectively. The combination of both extrusion effects, on the one hand the point-like extraction of the pollutants by air flow that hits the beater rod, and on the other hand the filtration through the ring intermediate filter acting as a wet filter, is particularly effective and is realized with a filter structure that can be manufactured easily and cheaply.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are characterized by the subclaims.

Irr folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtThe following are embodiments of the invention described in more detail on the basis of the drawing. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Tabakfilter nach der Erfindung;1 shows a longitudinal section through the tobacco filter according to the invention;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. I dargestellten Tabakfilters, gesehen in Richtung A-A'; Fig. 2 is a front view of the tobacco filter shown in Fig. 1, looking in the direction A-A ';

Fig. 3 einen erfindungsgeniiißen Tabakfilter, in den das Mundstück einer Zigarette eingeschoben ist;3 shows a tobacco filter according to the invention in which the mouthpiece of a cigarette is inserted;

Fig. 4 die Menge der abgelagerten Rauchsubsianzen als Funktion der axialen Länge des Filters, für ein Zigarcttenfilter bekannter Art und ein erfindungsgemäßes Tabakfilter nach gleichmäßiger Verteilung in den Filtern durch Diffusion; es ist ein linearer Verlauf der filtrierten Substanzen als Funktion der Filterlänge angenommen, jedoch ergeben sich bei konkavem oder konvexem Verlauf ähnliche Ergebnisse;4 shows the amount of deposited smoke subsiances as a function of the axial length of the filter for a cigarette filter known type and a tobacco filter according to the invention after uniform distribution in the filters by diffusion; a linear course of the filtered substances is assumed as a function of the filter length, however, if the course is concave or convex, the results are similar;

Fig. 5 die auf d.is Einheitsvolumen (ml) bezogene abgelagerte Menge (mg) von Rauchsubstanzen eines Zigarettenfilters bekannter Art und des Tabakfilters als Funktion derjenigen Zeit, die seit Beginn des Rauchvorganges und bei einer vorgegebenen Rauchgeschwindigkeil verstrichen ist;5 shows the deposited amount (mg) of fuming substances in relation to the unit volume (ml) Cigarette filter of the known type and the tobacco filter as a function of the time that has passed since the beginning of the smoking process and has elapsed at a given smoking rate;

Fig. 6 den Strömungswiderstand R₁, für Luft, die an seitlich angebrachten Löchern des Tabakfilters ausströmt, und den Strömungswiderstand R, für Tabakrauch als Funktion des Gewichtsverhälinissei= Rauch/Luft;6 shows the flow resistance R ₁ for air flowing out of laterally attached holes in the tobacco filter and the flow resistance R for tobacco smoke as a function of the weight ratio = smoke / air;

Fig. 7 einen axialen Schnitt einer Ausführungsform des den Tabak haltenden Teils des Tabakfilters;7 shows an axial section of an embodiment of the tobacco-holding part of the tobacco filter;

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des in Flg. 7 gestrichelt abgegrenzten Bereiches; undFIG. 8 shows an enlarged illustration of the in FIG. 7 area delimited by dashed lines; and

Fig. 9 die abgelagerte Menge der Rauchsubstanzen eines crfindungsgemäßen Tahakfilters und eines Zigarettenfilters bekannter Art als Funktion der axialen Länge der Filter.Fig. 9 shows the deposited amount of smoke substances a Tahak filter according to the invention and a cigarette filter of a known type as a function of the axial length the filter.

Der Aufbau des Tabakfilters ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt. Ein zylinderförmigsr, poröser Filter 1 stellt das Mundstück dar, der vom Mund des Rauchers gehalten wird. Der Durchmesser des Mundstücks 1 liegt bevorzugt zwischen 7 bis 10 mm, er beträgt gewöhnlich etwa 8 mm. Die Länge des Mundstücks 1 liegt bevorzugt zwlsehen 3 und 30 mm, sie beträgt gewöhnlich 5 mm. Ein Hohlzylinder 2 schließt an das Mundstück 1 gleichachsig an, vgl. Fig. I. Der äußere Durchmesser des Zylinders 2 entspricht dem Außendurchmesser des Mundstücks 1, beträgt also bevorzugt 7 bis 10 mm, gewöhnlich etwa 8 mm. jedoch sind aucli über 10 mm liegende Durchmesser möglich. Die Länge des Hohlzylinders 2 liegt bevorzugt zwischen 6 und 60 mm.The structure of the tobacco filter is shown in FIGS. 1 to 3 shown. A cylindrical, porous filter 1 constitutes the mouthpiece, which is held by the smoker's mouth will. The diameter of the mouthpiece 1 is preferably between 7 and 10 mm, it is usually about 8 mm. The length of the mouthpiece 1 is preferably between two 3 and 30 mm, it is usually 5 mm. A hollow cylinder 2 closes on the mouthpiece 1 on the same axis on, see Fig. I. The outer diameter of the cylinder 2 corresponds to the outer diameter of the mouthpiece 1, is therefore preferably 7 to 10 mm, usually about 8 mm. however, there are also diameters greater than 10 mm possible. The length of the hollow cylinder 2 is preferably between 6 and 60 mm.

Der Hohlzyllnder 2 besteht entweder aus durchsichtigem, halbdurchsiPhtlgem oder undurchsichtigem Material, z, B, aus Cellophan, Durch das Mundstück 1 und den hohlen Zylinder 2 wird ein Innenraum 4 ausgebildet, In der Wand des Hohlzylinders 2 sind Löcher 5 vorgesehen, d|e nebeneinander am Umfang der Zylinderwand senkrecht oder schräg gegen einen eingesetzten Schlagstab 6 verlaufend angeordnet sind und über der ganzen Länge des Schlagstabes 6 vorgesehen sind.The hollow cylinder 2 consists either of transparent, semi-transparent or opaque material, e.g. made of cellophane, through the mouthpiece 1 and an interior space 4 is formed in the hollow cylinder 2, holes 5 are provided in the wall of the hollow cylinder 2, d | e side by side on the circumference of the cylinder wall perpendicular or diagonally against an inserted impact rod 6 are arranged to run and are provided over the entire length of the impact rod 6.

to Der Durchmesser der Löcher in der Wand des Zylinders 1-ist: bevorzugt sehr klein und,beträgt etwa 0,0,1 bis 0,3inVm; Die Löcher besitzen im allgemeinen alle, denselben· Durchmesser und sind voneinander in geeignetem Abstand; z. B. I mm, in der Wand des Hohlzylinders 2 angeordnet.to The diameter of the holes in the wall of the cylinder 1- is: preferably very small and, is about 0.0.1 to 0.3 inVm; The holes are generally all of the same diameter and are suitably spaced from one another; z. B. I mm, arranged in the wall of the hollow cylinder 2.

Ein den Tabak aufnehmendes Teii 3 Ist gleichachsig an das dem Mundstück 1 abgewandte Ende des hohlen Zylinders 2 angeschlossen und mit diesem verbunden. Der Innendurchmesser des Teils 3 entspricht im allgemeinen den Außendurchmesser üblicher, käuflicher Zigaretten. Die Länge des Teils 3 bet-. ^t bevorzugt zwischen 4 und 60 mm. Teii 3 besteht bevufz'igt aus Papier. In die offene Öffnung 13 des den Tabak aufnehmenden Teils 3 wird eine normale Zigarette eingesetzt oder eingeschoben. A part 3 receiving the tobacco is equiaxed the end of the hollow cylinder 2 facing away from the mouthpiece 1 and connected to it. The inside diameter of the part 3 generally corresponds to the outside diameter of the more common, commercially available ones Cigarettes. The length of the part 3 bet-. ^ t preferred between 4 and 60 mm. Part 3 is made of paper. In the open opening 13 of the tobacco receiving Part 3 a normal cigarette is inserted or pushed in.

Der zylindrische Kondensationsstab fi besieht aus festem Material und besitzt eine axiale Länge, die der Länge des Hohlzylinders 2 von etwa 6 bis 60 mm entspricht. Der Durchmesser des Kondensationsstabes 6 ist kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 2, er beträgt z. B. 6 mm, sofern der Innendurchmesser des Zylinders 2 8 mm beträgt. Der Kondensalionsstab 6 Ist koaxial in dem Hohlzylinder 2 innerhalb des Innenraumes 4 angeordnet.The cylindrical condensation rod fi is seen from solid material and has an axial length which corresponds to the length of the hollow cylinder 2 of about 6 to 60 mm. The diameter of the condensation rod 6 is smaller than the inner diameter of the cylinder 2, he is z. B. 6 mm, provided that the inner diameter of the cylinder 2 is 8 mm. The condensation rod 6 is arranged coaxially in the hollow cylinder 2 within the interior 4.

An den Stirnseiten des Kondensationsstabes 6 befindet sich je ein zentraler Ansatz 7 und 8. Der Ansatz 7 schließt an das Zentrum des Mundstücks 1 fest an und dient dazu, den Kondensationsstab 6 koaxial gegen den Hohlzylinder 2 auszurichten und anzuordnen.A central attachment 7 and 8 is located on each of the end faces of the condensation rod 6. The attachment 7 closes firmly to the center of the mouthpiece 1 and serves to the condensation rod 6 coaxially against the Align and arrange hollow cylinder 2.

Der Ansatz 8 dient als Stoppglied, der die Endlage der in die Öffnung 13 eingeführten Zigarette festlegt.The approach 8 serves as a stop member which defines the end position of the cigarette inserted into the opening 13.

Die Länge der beiden Ansätze 7 und 8 betragen etwa 3 bis 6 mm, sie können auch länger bemessen sein. Der Durchmesser der Ansätze 7 und 8 ist wesentlich kleiner als der des Kondensationsstabes 6 und liegt z. B. bei I mm.The length of the two lugs 7 and 8 are about 3 up to 6 mm, they can also be longer. The diameter of the approaches 7 and 8 is much smaller than that of the condensation rod 6 and is z. B. at I mm.

Zwischen dem Hohlzyllnder 2 und der zylindrischen Oberfläche des Kondensationsstabes 6 Ist ein Zwischenraum als Rauchkanal 12 für den Tabakrauch ausgebildet.There is a gap between the hollow cylinder 2 and the cylindrical surface of the condensation rod 6 designed as a smoke channel 12 for tobacco smoke.

Ein poröser Ringzwischenfilter 9 mit derselben Ringform wie der Rauchkanal 17. Ist In etwa der Mitte des Kondensationsstabes 6 im Rauchkanal 12 angeordnet und füllt ihn vollständig aus, die innere Wand 10 des Zwischenfllteri 9 .'igi sich dicht um die Oberfläche des Kondensationsstabes 6, und die äußere Wand 11 des Ringzwlschenfilters 9 legt 6lch dicht um die Inner, vand des Hohlzylinders 2. Die axiale Länge des Ringzwischenfilters 9 liegt in der Größenordnung 0,1 bis 10 mm, sie beträgt bevorzugt I bis 3 mm. Der Ringzwischenfilter 9 trennt den Innenraum 4 In zwei Teile, In eine vordere Kammer 4' und eine hintere Kammer 4". Der Tabakrauch muß mindestens einmal durch den RingtWischenfilter 9 hindurchtreten.
In der erfindungsgemäßen Anordnung Ist bevorzugt ein Ringzv.ischenflltpr 9 vorgesehen, jedoch sind in besonderen Fällen auch zwei, drei oder mehr Rlngzwischenfilter 9 In entsprechendem Abstand voneinander längs des Schlagstabes 6 angeordnet.A porous ring intermediate filter 9 with the same ring shape as the smoke channel 17. Is arranged approximately in the middle of the condensation rod 6 in the smoke channel 12 and fills it completely, the inner wall 10 of the intermediate filter 9 .'igi tightly around the surface of the condensation rod 6, and the outer wall 11 of the intermediate ring filter 9 fits tightly around the inner wall of the hollow cylinder 2. The axial length of the intermediate ring filter 9 is in the order of 0.1 to 10 mm, it is preferably 1 to 3 mm. The intermediate ring filter 9 separates the interior space 4 into two parts, a front chamber 4 'and a rear chamber 4 ". The tobacco smoke must pass through the intermediate ring filter 9 at least once.
In the arrangement according to the invention, a ring intermediate filter 9 is preferably provided, but in special cases two, three or more ring intermediate filters 9 are arranged along the striking rod 6 at a corresponding distance from one another.

In Flg. 7 und 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform des tabakaufnehmenden Teils 3 dargestellt. Teil 3 besitzt eine dünne, weiche und elastische innere Schicht 16, die auf der Innenwand des Teils 3 im Abstand von etwa 0,1 bis 10 mm. bevorzugt von 1 bis 3 mm, der Vorderkante der Öffnung 13 angeordnet ist. Die Innenschicht 16 besteht bevorzugt aus dünnem, weichem, elastischem Papier oder aus einer entsprechenden Kunstharzschicht, wie z. B aus einem dünnen Vlnylharzfllm. Der Innere Durchmesser der Innenschicht 16 entspricht bei dieser Ausführungsform dem Außendurchmesser von Filtern normaler, käuflicher Zigaretten.In Flg. 7 and 8 is a preferred embodiment of the tobacco-receiving part 3 shown. Part 3 owns a thin, soft and resilient inner layer 16, the on the inner wall of the part 3 at a distance of about 0.1 to 10 mm. preferably from 1 to 3 mm, the leading edge the opening 13 is arranged. The inner layer 16 is preferably made of thin, soft, elastic Paper or a corresponding synthetic resin layer, such as. B made of a thin vinyl resin film. The inside In this embodiment, the diameter of the inner layer 16 corresponds to the outer diameter of filters normal, commercially available cigarettes.

Die in Fig. " und 8 dargestellte Ausführungsform des tabakaufnehmenden Teils 3 erleichtert das Einführen und das Festklemmen des entsprechenden Zigaretlenfillers erheblich, da die Öffnung 13 einen geringfügig größeren Durchmesser und damit einen Spielraum 18 über die Einführlänge 17 besitzt, als zur festen Aufnahme der /igarettenfilier erforderlich ist. vgl. Fig. 8.The embodiment of the tobacco-receiving part 3 shown in Fig. "And 8 facilitates the insertion and clamping of the corresponding cigarette lenfil lers considerably, since the opening 13 has a slightly larger diameter and thus a margin 18 over the insertion length 17 than for the fixed reception of the / cigarette filler is required. See Fig. 8.

Während das lanakaufnehmenue Teil 3 bevorzugt aus ι» Materialien, wie / B. dicke, starke, steife Papiere. besteht, wird Tür die Innenschicht 16 bevorzugt dünneres, weicheres und elastisches Papier oder Vinylfilme etc. verwendet Eine derartige Kombination aus zwei geeigneten Materialien gestattet zusammen mit Spielraum 18 ein wesentlich leichteres Einführen der Zigarette in die Öffnung 13 des Teils 3. Außerdem erzeugt diese Kombination zweier geeigneter Materialien zusammen mit der Einführlänge 17 und dem Spielraum 18 einen Abdichtungseflekt /wischen Teil 3 und dem Tabak, bedingt insbesondere durch die hohe Elastizität der dünnen Innenschicht 16. Wird ein Vinylfilm für die Innenschicht 16 verwendet, so ist Teil 3 gegen Fe^chtigkeiiseinflüsse geschützt. Dies ist vorteilhaft, da Tabakrauch einen hohen Wasserdampfanteil enthalt.While the lanakaufnahmue part 3 is preferably made of ι » materials such as / B. thick, strong, stiff papers. If there is, the inner layer 16 is preferably thinner, softer and more elastic paper or vinyl film etc. used suitable materials together with the insertion length 17 and the clearance 18 a sealing spot / between part 3 and the tobacco, due in particular to the high elasticity of the thin inner layer 16. If a vinyl film is used for the inner layer 16, part 3 is protected against the effects of moisture . This is advantageous because tobacco smoke contains a high proportion of water vapor.

Materialien, v. ie Vinylfilme. Siliconharzfilme oder Filme aus ahnlichen synthetischen Harzen für die Innenschicht 16 ergeben eine sehr glatte Oberfläche der Schicht Ifi. wodurch das Einschieben der Zigarette in den Teil 3 erleichtert wirdMaterials, v. ie vinyl films. Silicone resin films or films of similar synthetic resins for the inner layer 16 give a very smooth surface of the layer Ifi. whereby the insertion of the cigarette into part 3 is facilitated

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Tabakfiliers ist folgende:The mode of action of the tobacco filler according to the invention is as follows:

Der Tabakfilter besitzt eine Lufteinsaug-. Kühl-. Niederschlags- und Extraktionswirkung. Durch die Löcher 5 tritt beim Rauchen kühle Luft von außen in den Rauch- «5 kanal 12 hinein. Die Löcher 5 sind am Umfang so gebohrt, daß die durch die Löcher einströmende Außen-IuIt strahllörmia eintritt. Die Luftstrahlen schlagen den Tabakrauch wirkungsvoll und kraftig auf den Kondensationsstab 6. der in geeigneter W eise in ilen Rauchkanal ^o gelegt ^ic'.. damit sich der Tabakrauch dort niederschlagt. Im Fall der Fig. ι ist dieser Kondensationsstab 6 als fester, undurchlässiger Rundstab ausgebildet. Bei andersartig ausgebildeten Rauchkanälen sind entsprechend angepaßte Querschnitte erforderlich, bei einem dreieckförmigen Querschnitt des Rauchkanals, also z. B. ein dreieckförmiger Kondensationsstab, bei einem viereckförmigen Rauchkanal ein viereckförmiger Kondensationsstab USWThe tobacco filter has an air intake. Cool-. Precipitation and extraction effects. When smoking, cool air enters the smoke channel 12 from outside through the holes 5. The holes 5 are drilled on the circumference in such a way that the external IuIt flowing in through the holes enters radially. The air jets hit the tobacco smoke effectively and vigorously to the condensation rod 6 of .. so that the tobacco smoke down strike in an appropriate w ay in ilen flue ^ o set ^ic 'there. In the case of FIG. 1, this condensation rod 6 is designed as a solid, impermeable round rod. In the case of smoke channels designed differently, appropriately adapted cross-sections are required. B. a triangular condensation rod, with a square smoke channel a square condensation rod USW

Die strahlförmig eintretende Außeniuft vermischt sich sofort mit dem innerhalb des Rauchkanals 12 strömenden Tabakrauch, der sich auf dem Kondensationsstab 6 niederschlägt, da er durch molekularen direkten Wärmeaustausch mit der kalten Außenluft sich sehr schnell abkühlt. Es lassen sich daher auf diese Weise die Rauch- ^K komponenten, wie Teer, Nikotin. 3-4-Benzpyren. Wasserdampf etc.. haftend auf der Oberfläche des festen Schlagstabes 6 als schwarze punktförmige Ablagerungen an den Auftreffpunkten der Luftstrahlen extrahieren. Die doppelte Wirkung dieser Erscheinung Ist begründet durch das Niederschlagen des Tabakrauchs auf die Oberfläche des Kondensationsstabes mittels Strömungstransport durch die Luftstrahlen und durch die zusätzliche gleichzeitige schnelle Abkühlung des Rauches. Durch die sehr rasche Abkühlung des Tabakrauches erreichen einige Rauchkomponenten ihren Taupunkt, wodurch diese Rauchkomponenten sich auf der festen Oberfläche des Schlagstabes 6 besonders niederschlagen und extrahiert werden können.The outside air entering in the form of a jet mixes immediately with the tobacco smoke flowing inside the smoke channel 12, which is deposited on the condensation rod 6 because it cools down very quickly through direct molecular heat exchange with the cold outside air. Therefore, it can be in this way the smoke ^K components, such as tar, nicotine. 3-4 benzopyrene. Extract water vapor etc .. adhering to the surface of the fixed impact rod 6 as black point-like deposits at the points of impact of the air jets. The double effect of this phenomenon is due to the precipitation of the tobacco smoke on the surface of the condensation rod by means of flow transport through the air jets and the additional simultaneous rapid cooling of the smoke. As a result of the very rapid cooling of the tobacco smoke, some smoke components reach their dew point, as a result of which these smoke components are particularly condensed and extracted on the solid surface of the striking rod 6.

Eine weitere Funktion des erflndungsgemäßcn Tnbakfilters besteht in de r sehr schnellen, automatischen Bildung eines Naßfilters. Der Ringzwischenflller 9 Ist ein poröser Filter und unterscheidet sich nicht von käuflichen porösen Filtern bekannter Art aus Baumwolle. Fiber etc. Der Ringzwischenfilter 9 ist jedoch so ausgebildet, daß er aufgrund seiner Ringform und des ringförmigen Rauchkanalquerschniltes kleiner als der eines gewöhnlichen Zigareiieniiiters isi. Ein Zigaieiierifiiiei bekannter Art mit einem Durchmesser von 8 mm besitzt einen Querschnitt von 16 η mm¹. Der ringförmige Querschnitt des Zigareitenfilters 9 wird dagegen bei einem Innendurchmesser des Hohlzyllnders von 8 mm und einem äußeren Durchmesser des Schlagstabes von 6 mm den Wert (4'-3^;) π = 7 π nmr besitzen, d. h. weniger als die Hälfte des üblichen Zignrettenfilters. Wenn die Menge ) Zigarettenrauch während einer bestimmten Zeit ι durch beide Filter strömt, dann beträgt die pro Flächeneinheit und Zeiteinheit durch den Querschnitt des Zwischenfilters 9 hindurchströmende Rauchmenge )77 π ί. die durch ein übliches Zigarettenfilter hindurchströmende Menge dagegen )/16 η ι. Im Zwischenfilter 9 strömt der Tabakrauch daher mit etwas mehr als der doppelten Dichte als das bei üblichen Zigarettenfiltern der Fall ist. Es ist daher möglich. Teere, Nikotin. 3-4-Benzpyren. das aus Wasserdampf umgesetzte Wasser, das in großen Mengen im Tabakrauch enthalten ist. etc.. in doppelter Menge pro Volumeneinheit des Filters pro Zeiteinheit in dem Zwischenfilter 9 zu fangen.Another function of the tank filter according to the invention consists in the very rapid, automatic formation of a wet filter. The ring intermediate filler 9 is a porous filter and does not differ from commercially available porous filters of a known type made of cotton. Fiber, etc. The intermediate ring filter 9 is, however, designed so that it is smaller than that of an ordinary cigarette maker due to its ring shape and the ring-shaped cross section of the smoke channel. A Zigaieiierifiiiei of a known type with a diameter of 8 mm has a cross section of 16 η mm ¹ . The ring-shaped cross section of the cigarette filter 9, however, with an inner diameter of the hollow cylinder of 8 mm and an outer diameter of the beater rod of 6 mm, the value (4'-3 ^; ) π = 7 π nmr, ie less than half of the usual cignette filter. When the amount) of cigarette smoke for a certain period ι flows through both filters, the amount of smoke flowing therethrough 9 per unit area and unit time by the cross section of the intermediate filter is) 77 π ί. the amount flowing through a conventional cigarette filter, on the other hand) / 16 η ι. In the intermediate filter 9, the tobacco smoke therefore flows with a little more than twice the density than is the case with conventional cigarette filters. It is therefore possible. Tars, nicotine. 3-4 benzopyrene. the water converted from water vapor, which is contained in large quantities in tobacco smoke. etc .. to catch in the intermediate filter 9 in double the amount per unit volume of the filter per unit of time.

Der Zwischenfilter 9 ist außerdem so bemessen, daß seine axiale Länge kürzer ist als die bekannten Zigarettenfilter mit einer Länge von 15 bis 20 mm und z.B. etwa 2 mm beträgt. Das Volumen des Zwischenfilters 9 mit einem Querschnitt von 7 π mm¹ und der Länge von 2 mm beträgt dann etwa Vn des Volumens eines bekannten Zigarettenfilters. Die Rauchkomponenten, die in dem Filter vorwiegend als Flüssigkeiten eingefangen wurden, sind bestrebt, sich durch Diffusion gleichförmig mit konstanter Dichte über das ganze Filtervolumen zu verteilen. Bei einer ursprünglich linearen, konkaven oder konvexen Verteilung der schädlichen Tabakrauchsubstanzen über die axiale Länge des Filters, ist nach erfolgter Diffusion die Dichte der eingefangenen Rauchkomponenten im Zwischenfilter 9, vgl. Fi g. 4, aufgrund seiner kürzeren axialen Länge viel höher als in den gewöhnlichen Tabakfiltern.The intermediate filter 9 is also dimensioned so that its axial length is shorter than the known cigarette filters with a length of 15 to 20 mm and, for example, about 2 mm. The volume of the intermediate filter 9 with a cross section of 7 π mm ¹ and the length of 2 mm is then approximately Vn of the volume of a known cigarette filter. The smoke components, which were mainly trapped as liquids in the filter, strive to distribute themselves uniformly with constant density over the entire filter volume by diffusion. In the case of an originally linear, concave or convex distribution of the harmful tobacco smoke substances over the axial length of the filter, after diffusion has taken place, the density of the smoke components trapped in the intermediate filter 9, see FIG. 4, due to its shorter axial length, much higher than in the ordinary tobacco filters.

Die kühle Außenluft dringt strahlförmig durch die Löcher 5 in den Rauchkanal 12 und die Kammer 4" ein. Dort mischt sich die kühle Luft mit einer Temperatur von etwa 10° C rasch und innig mit dem Tabakrauch, der eine Temperatur von etwa 900° C besitzt. Unter der Annahme, daß sich eine bestimmte Einheitsmenge von kühler Außenluft in der Kammer 4" mit derselben Einheitsmenge Tabakrauch, die durch den Rauchkanal 12 hindurchströmt, mischt, und unter der Annahme gleicher spezifischer Wärme für Tabakrauch und Außenluft, wird die Temperatur .des Außenluft/RauchgemischesThe cool outside air penetrates in the form of a jet through the holes 5 into the smoke channel 12 and the chamber 4 ″ Assuming that a certain unit amount of cool outside air in the chamber 4 ″ mixes with the same unit amount of tobacco smoke flowing through the smoke duct 12, and assuming the same specific heat for tobacco smoke and outside air, the temperature of the outside air becomes / Smoke mixture

aufgrund eines heftigen molekularen Wärmeaustausches tier Gasmoleküle rasch his nuf etwa 45(F C absinken. Aus diesem Grund werden Teile des Teers, des Nikotins, des 3-4-Benzpyrens und des Wasserdampfs eic. verflüssigt. (Gasförmiges 3-4-Benzpyren wird flüssig, wenn die Gastemperalur unter etwa 450° C bei Aimosphilrendruck gesunken Ist). In flüssiger Form lassen sich die genannten Stoffe viel leichter In dem porösen Ringzwlschenfllter 9 fang/i.i als In gasförmigem Zustand.due to violent molecular heat exchange The gas molecules drop rapidly to about 45 (F C. Off For this reason, parts of the tar, nicotine, 3-4-benzpyrene and water vapor become eic. liquefied. (Gaseous 3-4-benzopyrene becomes liquid when the gas temperature is below about 450 ° C at Aimosphilrdruck Has decreased). The above can be in liquid form Substances are much more easily caught in the porous ring-shaped filter 9 than in the gaseous state.

Die genannten Eigenschaften des Tabakflliers wirken in Kombination so effektiv zusammen. dal3 nach dem ersten oder zweiten Zlgurettenzug, d. h. etwa 5 bis 6 Sekunden nach Beginn des Rauchvorganges, die Filtrierung von Rauchkomponenten. wie Teer, Nikotin, 3-4-Ben/pyren. Wasser etc.. in dem Rlngzwischenfilter 9 etwa 10- bis 20mal starker als In bekannten Zigaretienflltern lsi Es verwandelt sich dadurch der Rlngzwisehenfilter 9 automatisch und schnell Innerhalb der genannten 5 bis (i Sekunden nach Beginn des Rauchvorganges In einen ieuchieii. nassen riiier, uei bei Beginn rik'hi nai.i war. während gewöhnliche Zigarettenfilter während des gesamten Rauchvorganges trocken und porös bleiben und nur geringfügig feucht werden. Nach einer bestimmten Zelt nimmt die abfiltrierte Menge der Tabakrauchkomponenten Im Rlngzwlschenfllter 9 den in Fig. 9 dargestellten Verlauf an. Die Höhe // zeigt die kombinierten Auswirkungen von der Kühlung des Tabakrauchs durch kühle Außenlufteinsirömungen und außerdem durch einen verringerten Rauchkanal, durch den der Tabakrauch mit erhöhter Dichte durch den Rlngzwischenfilter 9 hindurchläufi. Der Fig. 4 läßt sich entnehmen, wie auf der gv-NÜr/ten Lunge des Ringzwischenfilters 9 sich die erhöhte Durchschnittsdichte der abgelagerten Rauchkomponenten bildet.The mentioned properties of the tobacco filler work in combination so effectively together. dal3 after the first or second Zlgurettenzug, d. H. about 5 to 6 seconds after the beginning of the smoking process, the filtration of smoke components. like tar, nicotine, 3-4-ben / pyrene. Water etc .. in the intermediate filter 9 about 10 to 20 times more powerful than in known cigarette filters As a result, the long toe filter 9 is transformed automatically and quickly within the aforementioned 5 until (i seconds after the beginning of the smoking process In a ieuchieii. wet riiier, uei at the beginning rik'hi nai.i was. while ordinary cigarette filters remain dry and porous during the entire smoking process and only get slightly damp. After a certain period of time, the amount of tobacco smoke components filtered off increases In the intermediate filter 9 the one shown in FIG Course on. The height // shows the combined effects of cooling the tobacco smoke through cool outside air flows and also through a reduced smoke channel through which the tobacco smoke passes through the intermediate filter 9 with increased density. 4 it can be seen how on the gv-NÜr / th lung of the intermediate ring filter 9 is the forms increased average density of the deposited smoke components.

Aufgrund der automalischen, sehr raschen Umwandlung des Ringzwischenfilters in einen Naßfilter wird die filtrierte Menge der ,chädlichen Rauchkomponenten von Beginn an stark erhöht, vgl. Fig. 5.Because of the automatic, very quick conversion of the intermediate ring filter in a wet filter, the filtered amount of the harmful smoke components of The beginning is strongly increased, see Fig. 5.

Nachdem der Ringzwischenfilter 9 sich in einen Naßfilter umgewandelt hat. wirkt er als zusätzlicher starker Filter, der zuvor nicht existierte. Der Tabakfilter besitzt also die Eigenschaft, daü die restlichen, nicht auf dem Schlagstab abgelagerten schädlichen Substanzen des fabakrauches. wie Teer. Nikotin. 3-4-Benzpyren und Wasser, zurückgehalten werden.After the intermediate ring filter 9 has been converted into a wet filter. he acts as an additional strong one Filter that did not exist before. The tobacco filter therefore has the property that the rest are not on the Blow bar of deposited harmful substances of faba smoke. like tar. Nicotine. 3-4-benzopyrene and Water, to be retained.

Die Filterwirkung des von selbst naß gewordenen Ringzwischenfilters 9 läßt sich aus Fig. 5 entnehmen, aus der erkennbar ist. daß der Ringzwischenfilter 9 trotz des vergleichsweise kleinen Volumens das 2- bis 3fache an schädlichen Substanzen von der in gewöhnlichen Zigaretienfiliern aufgefangenen Menge auffängt.The filter effect of what has become wet by itself Ring intermediate filter 9 can be seen from Fig. 5, from which can be seen. that the intermediate ring filter 9 despite of the comparatively small volume, 2 to 3 times more harmful substances than in ordinary ones The amount collected by the cigarette fillers.

Die abgetrennte und im Filter abgelagerte Stoffnienge G läßt sich folgendermaßen ausdrucken: The length of material G that has been separated and deposited in the filter can be printed out as follows:

G = Füterleistung χ FiltervolumenG = feed capacity χ filter volume

Hierin ist G die abgelagerte Stoffmenge, die Filterleistung ist definiert als abgelagerte Menge der Rauchkomponenten in Gewichtseinheit bei einer bestimmten Rauchgesrhwindigkett nach einer Zeit 7", die seit Beginn des Rauchvorganges abgelaufen ist, durch das Filtervolumen. Here, G is the amount of substance deposited, the filter performance is defined as the amount of smoke components deposited in unit weight for a certain smoke flow rate after a time 7 ", which has elapsed since the beginning of the smoking process, through the filter volume.

Das Filtervolumen des ringförmigen Zwischenfilters 9 kann V20 oder noch kleiner als das eines gewöhnlichen Zigarettenfilters sein, die Filterleistung des ringförmigen Zwischenfilters 9 beträgt jedoch in seinem nassen Zustand leicht das 40- bis 60fache eines üblichen Zigarettenfilters, vgl. Fig. 5. Deswegen beträgt G in GleichungThe filter volume of the annular filter 9 can V20 or even smaller than that of an ordinary cigarette filter to be, however, the filtering performance of the annular filter 9 is in its wet state easily, the 40- to 60-fold of a conventional cigarette filter. See Fig. 5. That is why G is in equation

(1) für das Rlngzwischenfilter 9 leicht das 2- bis 3fache des Wertes für ein gewöhnliches /Igarettenfllter.(1) for the intermediate filter 9 slightly 2 to 3 times as much the value for an ordinary Igarette filter.

Eine wichtige Eigenschaft des Ringzwischenfilters 9 besteht darin, daß der Geschmack des Tabakrauches bei Durchlaufen des Zwischenfilters 9 keine Veränderung erfährt, da die Geschmackssubstanzen des Tabakrauches so flüchtig sind, daß sie schon bei sehr niedriger Temperatur verdampfen. Vielmehr wird durch Verwendung des erfindungsgemäßen Tabakfllters der Geschmack des Tabakrauches verbessert, da die geschmacksbeeinträchtigenden Substanzen, wie Teere, überflüssiges Nikotin. 3-4-Ben?.pyren etc. entfernt werden, während die Geschmackssubstanzen unberührt Im gasförmigen Zustand Im Tabakrauch verbleiben.An important property of the intermediate ring filter 9 is that the taste of the tobacco smoke at There is no change when passing through the intermediate filter 9, since the flavor substances of the tobacco smoke are so volatile that they are even at a very low temperature evaporate. Rather, by using the tobacco filter according to the invention, the taste of the Tobacco smoke improves, as the taste-impairing substances, such as tars, make superfluous nicotine. 3-4-Ben?. Pyrene etc. are removed while the Flavor substances untouched In the gaseous state Remain in tobacco smoke.

Eine weitere Eigenschaft des Tabakfilters bestehl In einer »Unterdruck-Extraklion«. Diese sog. Unterdruck-Extiaklion erfolgt dadurch, daß der In die Kammern 4' und 4" des Raumes 4 hineinströmende Tabakrauch sich adiabatisch expandiert und dabei die Temperatur desAnother property of the tobacco filter is In a "negative pressure extraclion". This so-called negative pressure extiaklion takes place in that the tobacco smoke flowing into the chambers 4 'and 4 "of the space 4 is formed adiabatically expands and thereby the temperature of the

iö Rauches augenblicklich herabsei/t, weswegen sich einige Komponenten des Rauches abscheiden.iö smoke instantly falls, which is why some Separate components of the smoke.

Eine weitere Eigenschaft des Tabakfllters besteht in der »Mundstück-Filtration«, d. h. in der Abtrennung bestimmter Rauchkomponenten im Mundstück I.Another property of the tobacco filter is the "mouthpiece filtration," d. H. in the separation certain smoke components in the mouthpiece I.

Der Tabakfilter filtriert das für die menschliche Lunge so gefährliche und krebserregende 3-4-Benzpyren nahezu vollständig aus dem Tabakrauch. 3-4-Benzpyren wird bei etwa 450° C und 1 ata flüssig, und diese Verflüssigung kann mittels der strahlförmigen Einströmung von kühler Außenluft in die Kammer 4" bewirkt werden. Durch die Einströmung der kühlen Außenluft erfolgt in der Kammer 4" augenblicklich die Verflüssigung von 3-4-Benzpyren. Dieses verflüssigte 3-4-Benzpyren wird im Zwischenfilter 9 und im Mundstück 1 viel leichter und effektiver filtriert, als wenn es im Gaszustand verblieben wäre.The tobacco filter almost filters out the 3-4-benzopyrene, which is so dangerous and carcinogenic for the human lungs completely from tobacco smoke. 3-4-Benzopyrene becomes liquid at around 450 ° C and 1 ata, and this liquefaction can be brought about by means of the jet-shaped inflow of cool outside air into the chamber 4 ″ When the cool outside air flows in, 3-4-benzopyrene is instantaneously liquefied in chamber 4 ″. This liquefied 3-4 benzopyrene is in the intermediate filter 9 and in the mouthpiece 1 and much lighter filtered more effectively than if it had remained in the gas state.

Der direkte Niederschlag von 3-4-Benzpyren auf dem Kondensationsstab 6 trägt ebenfalls zur Beseitigung dieser gefährlichen Substanz bei.The direct precipitation of 3-4-benzopyrene on the condensation rod 6 also contributes to the elimination of this dangerous substance.

Eine besonders charakteristische Eigenschaft des Tabakfilters besteht darin, das Luft/Rauch-Mischungsverhältnis automatisch zu regulieren. Der Strömungswiderstand Rh der von außen durch die Löcher 5 in den Rauchkanal 12 einströmenden Außenluft liißt sich gemäß Fig. 6 festlegen, wenn der Flußkoeffizient der Löcher 5 entsprechend ausgewählt ist. was sich leicht bewerkstelligen läßt. Da die Löcher 5 sehr kleine Durchmesser besitzen, lassen sich die Durchmesser entsprechend auswählen, ferner läßt sich der Zwischenraum des Rauchkanals 12, d. h. die Breite des ringförmigen Rauchkanals 12 und die Anzahl der Löcher 5 entsprechend festlegen.A particularly characteristic property of the tobacco filter is that it automatically regulates the air / smoke mixture ratio. The flow resistance Rh of the outside air flowing from the outside through the holes 5 into the smoke channel 12 can be determined according to FIG. 6 if the flow coefficient of the holes 5 is selected accordingly. which is easy to do. Since the holes 5 have very small diameters, the diameters can be selected accordingly, and the space between the smoke channel 12, ie the width of the annular smoke channel 12 and the number of holes 5, can also be determined accordingly.

Der Tabakrauch-Widerstand Rr verhält sich wie in F i g. 6 dargestellt. Der entsprechend dimensionierte Tabakfilter verhält sich dann folgendermalten: Wenn der Raucher nur schwach raucht, ist die Rauchmenge in dem Luft/Rauch-Mischungsverhältnis gering, da Rt viel größer als Rh ist. Wenn der Raucher kräftig raucht oder saugt, wird der Rauchanteil am Luft/Rauch-Verhältnis sehr groß. Der Raucher ist daher in der Lage, das Luft/Rauch-Mischungsverhältnis zwischen den genannter. Grenzwerten (schwaches Saugen: wenig Rauch; kräftiges Saugen: viel Rauch) lediglich durch Veränderung der öaugstärke und ohne zusätzliche Vorrichtungen usw.The tobacco smoke resistance Rr behaves as in FIG. 6 shown. The correspondingly dimensioned tobacco filter then behaves as follows: If the smoker only smokes weakly, the amount of smoke in the air / smoke mixture ratio is low, since Rt is much greater than Rh . If the smoker smokes or sucks heavily, the proportion of smoke in the air / smoke ratio becomes very large. The smoker is therefore able to adjust the air / smoke mixture ratio between the mentioned. Limit values (weak suction: little smoke; vigorous suction: a lot of smoke) simply by changing the eye strength and without additional devices, etc.

selbst und automatisch auszuwählen. Dieses Verhalten entspricht ziemlich genau demjenigen Verhalten, das beim Rauchen von Zigaretten ohne den erfindungsgemä-Ben Tabakfilter bekannt ist. Wird eine üWiche Zigaretteselect yourself and automatically. This behavior is pretty much the same as the behavior that when smoking cigarettes without the inventive ben Tobacco filter is known. Will be a soft cigarette

ohne den erfindungsgemäßen Tabakfllter schwach geraucht, so wird wenig Rauch Inhaliert, bei stärkerem Rauchen wird um so mehr Rauch Inhaliert. Das Rauchen mit dem Tabakfllter unterscheidet sich daher diesbezüglich nicht von dem Rauchen üblicher Zigaretten, die Löcher 5 stören also nicht. Vielmehr entscheidet der Raucher durch die Saugslärke, wie viel Rauch erzeugt wird.weak without the tobacco filter according to the invention smoked, little smoke is inhaled, stronger smoke Smoking, the more smoke is inhaled. Smoking with the tobacco filter therefore differs in this regard not from smoking common cigarettes, so the holes 5 do not interfere. Rather, the one who decides Smokers through the suction force how much smoke is produced will.

Der Luftelnström-. Kühl-, Niederschlags- und Extraktlonseffekt F,. der Umwandlungseffekt F₂ des Zwlschenfllters In einen Naßfilter und die Unterdruck-Extraktion Γ\ stellen Funktionen der Luftclnströmgeschwlndlgkell i'„ n/w. der Rauchgeschwindigkeit \\ dar. Die Funktionen I \ bis /1 sind voneinander unabhängig. Jede dieser Funktionen strebt einen höheren Wert an. wenn sich r„ und/oder i\ erhöhen, und die gesamte durch den Tabakl'ilter bewirkte Extraktion ergibt sich als Produkt dieser drei Funktionen.The Luftelnström-. Cooling, precipitation and extracting effect F ,. the conversion effect F _{2 of} the intermediate filter into a wet filter and the negative pressure extraction Γ \ represent functions of the air flow velocity i '"n / w. the smoke speed \\ . The functions I \ to / 1 are independent of each other. Each of these functions strive for higher value. if r i and / or i i increase, and the total extraction effected by the tobacco filter is the product of these three functions.

Im einzelnen läßt sich überschlagig folgendes annehmen: Der Effekt F₁ dürfte ungefähr proportional zu i„ sein, wobei der Druckunterschied Λ/> /wischen Außenluft und dem Druck im Raum 4 proportional zu i„^! ist:In detail, the following can be roughly assumed: The effect F ₁ should be roughly proportional to i ", the pressure difference Λ /> / between outside air and the pressure in room 4 being proportional to i" ^! is:

F₂ - ι·,
Δ/) - ι·,,² F ₂ - ι ·,
Δ /) - ι · ,, ²

(4)(4)

(5)(5)

dl = ilp
ΔΓ=Δ/> dl = ilp
ΔΓ = Δ />

(7)(7)

F ~ v„ ■ v, - v„²
Unter der überschlägigen Annahme, daß F ~ v "■ v, - v" ²
Under the rough assumption that

v„ = »', = !·. folgt aus (10)
F~v⁴ v "=» ', =! ·. follows from (10)
F ~ v ⁴

1010

1515th

2020th

>■„ - \Δ/ι (2)> ■ "- \ Δ / ι (2)

und /ι - v„ (.1)and / ι - v "(.1)

Die Naßumwandlung F₂ des Zwischenfilters ist überschlügig proportional zur Menge des Rauches, der pro Zeiteinheit eingesaugt wird. Bei einer Verdoppelung der Rauchmenge ergibt sich nilmlich etwa die doppelte Menge im Filter aufgenommener Rauchkomponenten. wie Teere, Wasser etc.. und daher ergibt sich dann eine doppelt so rasche Ni-ßumwaidlung. d. h. es gilt:The wet conversion F _{2 of} the intermediate filter is roughly proportional to the amount of smoke that is sucked in per unit of time. If the amount of smoke is doubled, the result is roughly twice the amount of smoke components absorbed in the filter. like tars, water etc .. and therefore a Ni-ßumwaidung twice as fast results. ie the following applies:

2525th

3030th

3535

Die nachfolgende Annahme lsi relativ grob, genügt jedoch für die hier durchgeführte qualitative Analyse. Je größer der Unterdruck Δ/>. um so stärker ist die adiabatisehe Veränderung des Tabakrauches, und um so größer wird die Abkühlung der Rauchtemperatur. Sofern der Druck ρ konstant ist und eine adiabatische Veränderung vorliegt, gilt etwa:The following assumption is relatively rough, but is sufficient for the qualitative analysis carried out here. The greater the negative pressure Δ />. the greater the adiabatic change in tobacco smoke, and the greater the cooling of the smoking temperature. If the pressure ρ is constant and there is an adiabatic change, the following applies, for example:

(6)(6)

4545

Hierin bedeutet T die Temperatur. Unter der Annahme, daß die Extraktion proportional zur Temperatur- _M änderung Δ7 ist. gilt:Here, T means the temperature. Assuming that the extraction is proportional to the temperature _M change Δ7. is applicable:

F₁ ~ ΔΓ - v„- (8)F ₁ ~ ΔΓ - v "- (8)

Für die gesamte Extraktion F des Tabakfilters gilt:
F=F₁-F₂-F,. (9)The following applies to the entire extraction F of the tobacco filter:
F = F ₁ -F ₂ -F ,. (9)

da Ft, F₂ und Fi voneinander unabhängige Funktionen darsiellen.since Ft, F ₂ and Fi represent functions that are independent of one another.

Aus Gleichung (9) ereibt sich mittels der Gleichungen (3), (4) und (8) ^w From equation (9) results from equations (3), (4) and (8) ^w

(10)(10)

(M) (12)(M) (12)

Die Geschwindigkeit ν In Gleichung (II) darf als Geschwindigkeit des Rauchvorganges Interpretiert werden, sie stellt ein Maß für die Rauchlast dar.The speed ν in equation (II) may be used as The speed of the smoking process can be interpreted; it represents a measure of the smoke load.

Gleichung (12) zeigt, daß bei Zunahme der Rauchlast oder Sauglasl, d. h. bei Zunahme von v, die Extraktion schädlicher Rauchsubstanzen proportional zur vierten Potenz von ι» anwächst.Equation (12) shows that with an increase in the smoke load or suction glass, ie with an increase in v, the extraction of harmful smoke substances increases proportionally to the fourth power of ι ».

Die durchgeführte Analyse ist zwar überschlägig, und die tatsächliche Extraktion dürfte davon abweichen. Besonders Gleichung (8) Ist mit einer Unsicherheit behaftet. Aber selbst unter Weglassung des Extraktionsbeitrages Fi. Gleichung (8). würde sich die Gleichung (12) zu F ~ ν¹ ergeben, el. h. es ware dann die gesamte Extraktion proportional /ur zweiten Potenz der Rauchgeschwindigkeit v, d. h. der Rauch- oder Sauglast.The analysis performed is rough and the actual extraction is likely to differ. Equation (8) in particular is fraught with uncertainty. But even if the extraction contribution Fi is omitted. Equation (8). Equation (12) would result in F ~ ν ¹ , el. h. the total extraction would then be proportional to the second power of the smoke velocity v, ie the smoke or suction load.

Diese Wirkung des erfindungsgemäßen Tabakfiliers ist auf die dynamisch sich ändernden Extraktlonsbeiträ^e Fi. Fj und Fi zurückzuführen, deren Größe sieh sehr schnell und wirkungsvoll in Abhängigkeit von der Lastoder Saugzunahme vermehren. Diese dynamische Anpassung an die Rauch- oder Sauglast stellt einen besonderen Schutz des Rauchers dar. Bei bekannten Zigarettenfiltern oder anderen porösen Filtern tritt eine derartige dynamische Anpassung an die Rauchlast nicht ein, die Rauchkomponenten werden nur durch oberflächlichen Berührungsaustausch abgefiltert. Je größer die Rauchmenge, um so mehr schädliche Substanzen werden dann inhaliert. Die bekannten Zigarettenfilter bleiben beim Rauchen fast ganz trocken, sie werden nur sehr wenig feucht, eine Naßumwandlung findet nicht statt, el. h. der Extraktionsanteil F₂ liegt nicht vor.This effect of the tobacco filler according to the invention is due to the dynamically changing Extraktlonsbeiträ ^ e Fi. Fj and Fi, the size of which will increase very quickly and effectively as a function of the increase in load or suction. This dynamic adaptation to the smoke or suction load represents a special protection of the smoker. With known cigarette filters or other porous filters, such a dynamic adaptation to the smoke load does not occur, the smoke components are only filtered off by superficial contact exchange. The greater the amount of smoke, the more harmful substances are inhaled. The known cigarette filters remain almost completely dry when smoking, they are only very slightly moist, a wet conversion does not take place, el. H. the extraction fraction F ₂ is not present.

Gleichung (4) besteht nur. wenn der Filter sehr schnell und ausreichend naß wird. Die I ilter bekannter Art besitzen auch keinen F,-Anteil. Es erfolgt daher im wesentlichen keine Zunahme der Filterleistung, d. h. keine Anpassung an die Sauglast.Equation (4) only exists. if the filter gets wet very quickly and sufficiently. The filters of the known type also have no F 1 component. There is therefore essentially no increase in the filter performance, ie no adaptation to the suction load.

Die Zigarettenfilier bekannter Art sind nur wirksam, wenn der Raucher schwach raucht, d. h. eine kleine Rauchmenge ansaugt, sie sind dagegen wenig wirksam, wenn eine große Rauchmenge eingesogen wirdThe well-known types of cigarette fillers are only effective if the smoker smokes lightly, d. H. draws in a small amount of smoke, but they are not very effective, when a large amount of smoke is drawn in

Eine weitere charakteristische Eigenschaft des Tabakfilters besteht in der Absenkung der TabakbH-nntemperatur. Da der Tabakfilter Luft einströmen läßt, raucht der Raucher unwillkürlich langsamer als das sonst der Fall wäre. Dadurch brennt auch der Tabak langsamer, wodurch die Abkühlung der Tabaksglul durch die umgebende Luft stärker als gewöhnlich erfolgt. Durch das langsamere Brennen der Tabakglut und die erhöhte Abkühlung der Glut ergibt sich eine Gluttemperatur von etwa 600 bis 700° C gegenüber der Temperatur von 900° C bei bekannten Zigaretten. Es wird berichtet, daß die Erzeugung schädlicher Substanzen im Tabakrauch enorm vermindert wird, wenn die Gluttemperatur der Zigarette auf etwa 700 bis 800° C erniedrigt wird.Another characteristic feature of the tobacco filter consists in lowering the tobacco bra temperature. Since the tobacco filter lets air flow in, the smoker involuntarily smokes more slowly than usual were. This also causes the tobacco to burn more slowly, which means that the tobacco glul is cooled down by the surrounding area Air more than usual. Due to the slower burning of the tobacco embers and the increased When the embers cool down, the embers have a temperature of around 600 to 700 ° C compared to the temperature of 900 ° C for known cigarettes. It is reported that the generation of harmful substances in tobacco smoke is reduced enormously if the glowing temperature of the cigarette is lowered to about 700 to 800 ° C.

Eine weitere Eigenschaft des Tabakfilters besteht in der Fähigkeit, den Geschmack zu regulieren. Durch den erwähnten Lufteinströmeffekt F, und den Naßumwandlungseffekt F₂ des Zwischenfilters 9 und den Unterdruck-Extraktionseffekt Fi, die alle zwar verschiedene Substanzen extrahieren, lassen sich durch geschickte Kombination dieser drei Anteile F, bis F, der Geschmack des Tabakrauches in gewissem Grade variieren.Another property of the tobacco filter is its ability to regulate taste. Due to the air inflow effect F, and the wet conversion effect F _{2 of} the intermediate filter 9 and the negative pressure extraction effect Fi, all of which extract different substances, the taste of the tobacco smoke can be varied to a certain extent by cleverly combining these three components F to F.

Nachfolgend werden weitere Vorteile des Tabakfiliers angegeben:Further advantages of the tobacco filler are given below:

1. Der Tabakfilter macht das Raucher, leichi und angenehm, da kühle Außenluft einströmt, so daß kein hoher Saugwiderstand gespürt wird. Die Einströ-1. The tobacco filter makes the smoker, light and pleasant, because cool outside air flows in, so that no high suction resistance is felt. The inflow

niung kühler Außenlufl lallt die Zigarette natürlicher, milder, siilter und kühler schmecken.If the outside air is cooler, the cigarette smokes more naturally, taste milder, smoother and cooler.

2. I s lassen sich in einfachster V/eise ganz verschiedene T'bakfilter durch Variation der Anzahl und der Durchmesser der Löcher 5 herstellen.2. I s can be very different in the simplest of ways T'bak filter by varying the number and the Make the diameter of the holes 5.

.V Der Tabakfilier benötigt nur eine sehr geringe mechanische Festigkeit..V The tobacco filler requires very little mechanical strength.

4. Der Tabakfilier benötigt eine Herstellungspriizision von nur etwa '"_]0 mm bis höchstens 'ion mm.4. The tobacco filler requires a manufacturing precision of only about '" _{] 0} mm to a maximum of' ion mm.

5. Der Tabakfiltcr läßl sich mit fast allen Materialien herstellen, von den Herstellungsniaterialien werden nur sehr kleine Mengen benötigt.5. The tobacco filter can be used with almost all materials manufacture, of the manufacturing materials only needed very small amounts.

6. Der Tabakfilter ist leicht herzustellen, da sein Aufbau trot/ der erstaunlich vorteilhaften Funktionen und Eieenschaften sehr einfach ist.6. The tobacco filter is easy to manufacture because of its structure is very simple despite its amazingly advantageous functions and properties.

7. Der Tabakfiltcr ist sehr billig In der Herstellung.7. The tobacco filter is very cheap to manufacture.

8. Der Tabakl'ilter steht /um Rauchen von etwa 2 bis 3 Zigaretten /ur Verfügung. Fr liißl sich also, da er ^:iußcrst preiswert ist. ständig erneuern und frisch8. The tobacco filter is available for smoking about 2 to 3 cigarettes. So it can be said that it is ^: extremely inexpensive. constantly renew and fresh

Geschmack einer neuen Zigarette ergibt. Eine Reinigung ist .-licht erforderlich, die Hände bleiben sauber, der Tabakfilter ist federleicht.
Der Tabakfilter ist elegant und stilvoll ausgebildet.
Das Aussehen des Tabakfilters kann durch äußerliches Hedrucken verschönert werden. Die Außenan-Taste of a new cigarette. Cleaning is necessary, hands stay clean, the tobacco filter is light as a feather.
The tobacco filter is elegant and stylish.
The appearance of the tobacco filter can be embellished by external printing. The exterior

sieht der Modelle läßt sich ohne großen Kostenaufwand leicht verändern.looks at the models can be done without great expense change easily.

Die durchsichtige Ausführungsform des Tabakfilters ermöglicht es cle:n Raucher, die Extraktlonsvorgiinge mit den Augen /u verfolgen. Als Material für den durchsichtigen Fllterbereich genügt ζ Β CeI-lophan. das eine ausreichende Festigkeit für den Hohlzylinder 2 besitzt.The transparent embodiment of the tobacco filter enables smokers to use the extraction process with the eyes / u follow. Ζ Β CeI-lophan is sufficient as a material for the transparent filter area. which has sufficient strength for the hollow cylinder 2.

12. Mit dem Tabakl'ilter läßt sich der Tabak einer Zigarette vollständig aufrauchen und genießen, denn aufgrund der dynamischen Lastanpassung, der Abkühlung der Rauchtemperatur und der Lufteinströmung bleibt die Zigarette relativ kühl und entsprechend geschmackvoll bis zu ihrem Ende.
Die Eigenschaften eines Tabakfilters lassen sich ladurch ein wenig vom Raucher verändern, indem Finger der die Zigarette haltenden Hand auf oen llohl/ylinder 2 gelegt werden und dadurch die Löcher 5 teilweise verschlossen werden können.12. With the tobacco filter, the tobacco of a cigarette can be completely smoked and enjoyed, because due to the dynamic load adjustment, the cooling of the smoking temperature and the inflow of air, the cigarette remains relatively cool and correspondingly tasty until its end.
The properties of a tobacco filter can be changed a little by the smoker by placing the fingers of the hand holding the cigarette on the open cylinder 2 and thereby partially closing the holes 5.

und läßt sich sowohl von Männern als auch von Frauen verwenden. Insbesondere schwangeren Frauen, bei denen eine Ge'ährdung durch das Tabakrauchen in besonderem Maße gegeben ist. rt die Verwendung des Tabakfilters besonders /u empfehlen. and can be used by both men and women. Especially pregnant women Women who are particularly at risk from tobacco smoking. rt particularly / u recommend the use of the tobacco filter.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

1. Verfahren zum Filtrieren von Tabakrauch, wobei der Tabakrauch vor dem Eintreten In ein Mundstück durch strahlenförmig In den Rauchkanal zugefohrte Außenluft unter den Taupunkt mehrerer Rauchkomponenten gekühlt und gegen einen Im Rauchkanal vorgesehenen Kondensationsstab geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluftstrahlen auf die gesamte Lange des Kondensationsstabs gerichtet sind, und daß der abgekühlte Tabakrauch teilweise gefiltert wird.1. Method of filtering tobacco smoke, wherein the tobacco smoke before entering into a mouthpiece by radiating into the smoke channel Outside air is cooled below the dew point of several smoke components and against one in the smoke duct provided condensation rod is performed, characterized in that the outside air jets are directed to the entire length of the condensation rod, and that the cooled tobacco smoke is partially filtered.

2. Tabakfilter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, mit einem Hohlzylinder und einem t-J Mundstück sowie einem kreisringförmigen Rauchkanal vor dem Mundstück, der zwischen dem Hohlzylinder und einem konzentrisch im Hohlzylinder angeordneten Kondensationsstab aus festem Material ausgebildet ist, und mit Löchern im Hohlzylinder zur strahlenförmigen Zufuhr von Außenluft in den Rauchkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (5) am Umfang des Hohlzylinders (2) längs der gesamten Länge des Kondensationsstabs (6) verteilt angeordnet sind, und daß im Rauchkanal (12) zwischen dem Kondensationsstab (6) und der Innenwand des Hohlzylinders (2) ein Ringzwischenfilter (9) vorgesehen ist.2. Tobacco filter for performing the method according to claim I, with a hollow cylinder and a t-J Mouthpiece and an annular smoke channel in front of the mouthpiece, which is between the hollow cylinder and a condensation rod made of solid material, arranged concentrically in the hollow cylinder is formed, and with holes in the hollow cylinder for the radial supply of outside air into the Smoke channel, characterized in that the holes (5) on the circumference of the hollow cylinder (2) along the entire Length of the condensation rod (6) are arranged distributed, and that in the smoke channel (12) between an intermediate ring filter (9) is provided for the condensation rod (6) and the inner wall of the hollow cylinder (2) is.

3. Tabakfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohlzylindrisches. Tabak aufnehmendes Teil (3) koaxial am Hohlzylinder (2) zur Aufnahme einer Zigarette angeordnet ist, daß der Kondensationsstab (6) an seinen S.rrnseiten zwei Ansätze (7. 8) besitzt, die einersehs in dem Mundstück (1) fest lagern und andererseits als Stoppjied (8) die Lage des eingeführten Zigarettenendes festlegen.3. Tobacco filter according to claim 2, characterized in that a hollow cylindrical. Tobacco-absorbing Part (3) is arranged coaxially on the hollow cylinder (2) for receiving a cigarette, that the condensation rod (6) has two lugs (7, 8) on its side, which are fixed in the mouthpiece (1) store and on the other hand set the position of the inserted cigarette end as a Stoppjied (8).

4. Tabakfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringzwischenfilter (9) in axialer Richtung etwa in der Mitte des Kondensationsstabes (6) im Rauchkanal (12) angeordnet ist und den *o Innenraum (4) des Hohlzylinders (2) in eine vordere Kammer (4") und eine hintere Kammer (4') teilt.4. Tobacco filter according to claim 2 or 3, characterized in that the ring intermediate filter (9) is arranged in the axial direction approximately in the middle of the condensation rod (6) in the smoke channel (12) and the * o interior (4) of the hollow cylinder (2) divides into a front chamber (4 ") and a rear chamber (4 ').

5. Tabakfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Kondensationsstabs (6) mehrere Ringzwischenfilter (9) geeignet beabstandet angeordnet sind.5. Tobacco filter according to one of claims 2 to 4, characterized in that along the condensation rod (6) a plurality of intermediate ring filters (9) are suitably spaced apart.

6. Tabakfilier nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (2) aus durchsichtigem Material besieht.6. tobacco filler according to one of claims 2 to 5, characterized in that the hollow cylinder (2) consists of seen through clear material.

7. Tabakfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (2) aus Zellophan oder ähnlichen Materialien besteht.7. tobacco filter according to claim 6, characterized in that that the hollow cylinder (2) consists of cellophane or similar materials.

8. Tabakfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Inneren Oberfläche des Tabak aufnehmenden Teils (3) eine dünne. elastische Schicht (16) angeordnet und gegenüber der Öffnung (13) des Tabak aufnehmenden Teils (3) in axialer Richtung geringfügig zurückversetzt Ist.8. tobacco filter according to one of claims 2 to 7, characterized in that on the inner surface of the tobacco receiving part (3) a thin one. elastic layer (16) arranged and opposite the Opening (13) of the tobacco-receiving part (3) is set back slightly in the axial direction.

9. Tabakfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak aufnehmende Teil (3) aus Papier besteht.9. Tobacco filter according to one of claims 2 to 8. characterized in that the tobacco receiving part (3) consists of paper.