AT390718B - Verbesserter zigarettenfilter - Google Patents

Description

Nr. 390 718

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter für eine Zigarette, mit einem porösen Filterstab zylindrischer Gestalt mit einem Rauchströmungsdurchgang, der konzentrisch zur Längsachse des Filterstabes ausgebildet ist und sich in dessen Längsrichtung erstreckt, mit einer undurchlässigen Umhüllung, die sich längs des Filterstabes erstreckt, denselben unter Bildung einander gegenüberliegender Durchströmungs-Enden des Filterstabes umhüllt und insbesondere mit dem Filterstab einteilig ist, wobei die Umhüllung wenigstens eine in den Filterstab eingebettete längsverlaufende Rinne aufweist, die am Mundende des Filterstabes offen ist und sich von diesem Mundende aus über einen Abstand erstreckt, der geringer als die Länge des Filterstabes ist, und mit einem vorzugsweise luftdurchlässigen Mundstückmaterial, das längs der Umhüllung diese umhüllend verläuft und mit der Rinne in Strömungsverbindung stehende Perforationen zum Einleiten von Ventilationsluft in die Rinne aufweist.

Nach dem Stand der Technik ist bekannt, an Zigaretten Filter anzubringen, die derart ausgebildet sind, daß Umgebungsluft in den Filter eingeleitet wird, um den Rauchstrom zu verdünnen. Die Verdünnung des Rauchstromes reduziert nicht nur die Menge der Rauchteilchen, sondern auch die Gasphasenkomponenten, die dem Mund des Rauchers zugeführt werden. Zu diesem Zweck sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen und angewendet worden; z. B. kann die Umhüllung für den Tabak einer Zigarette aus porösem Material bestehen, welches das Eindringen von Luft über die gesamte Länge der Zigarette ermöglicht, in der sie sich mit dem durchströmenden Rauch vermischt und dabei den Rauch verdünnt. Auch kann die Zigarettenumhüllung an bestimmten Stellen entlang der Zigarette perforiert sein, so daß die Zigarette Eintrittsöffnungen aufweist, durch welche Ventilationsluft in die Zigarette eintritt. Weiters ist bekannt, die Umhüllung des Filters zwecks Verdünnung des Rauchstromes zu perforieren. Es ist auch eine Anzahl Vorschläge zur Ausbildung von Rinnen innerhalb eines Filterstabes der Zigarette gemacht worden, um das Eintreten von Ventilationsluft in den Rauchstrom zu ermöglichen.

Beispielsweise betrifft die US-PS 3 596 663 einen Filter mit einer einen Filterstab umhüllenden gewellten, porösen Umhüllung, die von Munstückmaterial, insbesondere Papier, mit Durchströmungsperforationen umgeben ist, wodurch Ventilationsluft direkt in den Filterstäb eintritt oder entlang von Rinnen zum Mund des Rauchers strömt.

Weitere Druckschriften, die sich auf Zigarettenfilter mit an der Außenseite des Filterstabes angeordneten Rinnen zur Einleitung von Ventilationsluft in das filterseitige Ende der Zigarette beziehen, sind unter anderem die US-PS 3 577 995, 3 572 347, 3 490 461, 1 718 122, 3 788 330, 3 773 053, 3 752 165, 3 638 661, 3 608 561 und 3 910 288, die DE-PS 2 302 677, die GB-PS 1 360 612 und 1 360 611. Die genannten GB-PS sind auf nicht umhüllte Azetatfilter gerichtet.

Ferner gibt es zahlreiche Literaturstellen, die auf die Verwendung von zentral angeordneten Röhrchen in einem Zigarettenfilter gerichtet sind, wie die US-PS 3 860 011, 4 037 524, 4 086 846, 4 022 221, 3 045 680, 3 621 851, 3 674 036,4 109 666 und 4 256 122. Schließlich betrifft die US-PS 4 380 241 ein nicht filterndes Zigarettenmundstück mit einem zentral angeordneten Rauchströmungsrohr.

Weiters ist aus der DE-OS 3 150 078 bzw. der AT-PS 378 111 ein Zigarettenfilter der eingangs angegebenen Art bekannt, bei dem der Rauchströmungsdurchgang als Rohr ausgebildet ist, das sich von einem Ende des Filterstäbes aus über eine gewisse Länge erstreckt und vor dem anderen Ende des Filterstäbes endet

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Zigarettenfilters, der einfach aufgebaut und dennoch hochwirksam ist und bei dem ein normaler Druckabfall erreicht wird. Zugleich soll der Teergehalt durch Ventilation sowie durch Filterung abgesenkt werden. Dabei soll auch in geringem Ausmaß ungefilterter und unverdünnter Rauch dem Mund des Rauchers zugeleitet werden.

Dieses Ziel wird mit einem Filter der eingangs dargelegten Art dadurch erreicht daß erfindungsgemäß der Rauchströmungsdurchgang als durch den Filterstab von dessen einem zu dessen anderem Durchströmungs-Ende hindurchgehende Kapillare ausgebildet ist, und daß sich das Mundstückmaterial über einen vorbestimmten Abstand über das Mundende des Filterstabes unter Bildung einer Vertiefung am Mundende des Filterstäbes hinaus erstreckt wobei bei Benutzung des Filters in Kombination mit einer Zigarette während des normalen Rauchzuges die Ventilationsluft das einzige durch die Rinne strömende Fluid ist

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann in der Vertiefung eine Hülse angeordnet sein. Dabei kann die Hülse an der Innenfläche des Mundstückmateriales anliegend angeordnet sein. Zweckmäßig ist, wenn dabei die Wandung der Hülse undurchlässig ist Günstig ist ferner, wenn die Hülse einen mit der Wandung konzentrischen zentralen, offenen Kern aufweist, der am Mundende des Filterstabes mit dem kapillaren Rauchströmungsdurchgang in Strömungsverbindung steht, wobei der zwischen dem Kern und der Wandung der Hülse begrenzte Bereich am Mundende des Filterstäbes mit der Rinne in Strömungsverbindung steht. In diesem Fall ist von Vorteil, wenn ein Teil des mundendeseiügen Filterstabes mit dem Kern und ein anderer Teil des mundendeseitigen Filterstabes mit dem zwischen dem Kem und der Wandung der Hülse begrenzten Bereich in Strömungsverbindung steht.

Außerdem kann die Hülse Stege aufweisen, die sich zwischen dem Kem und der Wandung erstrecken.

Alternativ kann die Hülse im Abstand von der Innenfläche des Mundstückmateriales angeordnet sein, wobei zwischen dem Mundstückmaterial und der Hülse ein Filtermaterial angeordnet ist Dabei kann das Filtermaterial eine Dicke aufweisen, die zumindest so groß ist wie die Tiefe der Rinne, und das offene Ende der Rinne am Mundende des Filterstäbes äbdecken. Vorteilhaft ist in diesem Fall, wenn das Filtermaterial als in der Vertiefung -2-

Nr. 390 718 angeordnetes hohlzylindrisches Band ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist das Filtermaterial an der Hülse befestigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind; es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters, Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung des an einer Zigarette angebrachten Filters nach Fig. 1, teils im Schnitt, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters, Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung dieses, an einer Zigarette angebrachten Filters, teils im Schnitt, Fig. 5 eine Stimansicht in Richtung der Pfeile (5-5) in Fig. 3, Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters, und Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung dieses, an einer Zigarette angebrachten Filters, teilweise im Schnitt

In den Fig. 1 und 2 ist ein Filter (2) gemäß der Erfindung dargestellt. Dieser Filter (2) besteht aus einem Filterstab (10), der von einer nichtporösen Umhüllung (12) umgeben ist. Der Filterstab (10) ist ein Zelluloseazetat-Filter oder ein anderer Filter aus fasrigem oder geschäumtem Material, wie allgemein bekannt. Es ist allerdings darauf hinzuweisen, daß mit dem Begriff "nichtporöse Umhüllung" sowohl mit dem Filterstab einstückig ausgebildete, nichtporöse Außenflächen geschäumter als auch nichtporöse Umhüllungsmaterialien umfaßt werden sollen, die nicht einteilig mit dem Filterstab ausgebildet sind. Konzentrisch mit der Längsachse des Filterstabes (10) ist ein Rauchströmungsdurchgang (13) in Form einer Kapillare ausgebildet, der sich von einem Ende (dem Tabakende) bis zum anderen Ende (dem Mundende) durch den Filterstäb (10) hindurcherstreckt. Der kapillare Rauchströmungsdurchgang (13) kann beispielsweise durch Extrusion gebildet sein. Die Wandung des kapillaren Rauchströmungsdurchganges (13) kann entweder durchlässig oder undurchlässig sein. Weiters ist der Filter (2) mit mehreren darin ausgebildeten Rinnen (14) versehen, die am Mundende des Filters (2) offen sind und sich über einen vorbestimmten Abstand erstrecken, der geringer ist als die Gesamtlänge des Filterstabes (10).

Der Filter (2) wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß ein Filterstab (10) aus Zelluloseazetat od. dgl. mit der nichtporösen Umhüllung (12) umhüllt und dann in einer Form mit den Rinnen (14) versehen wird. Dies ist in der Zigarettenindustrie als Warmformverfahren bekannt

Gemäß Fig. 2 ist der Filter (2) an einer Zigarette (3) angebracht und von einem Mundstückmaterial (16), wie Papier, umhüllt. Das Mundstückmaterial (16) weist zahlreiche Perforationen (18) auf, die über den Umfang des Filters (2) verteilt und im Bereich der Rinnen (14) angeordnet sind. Beim Rauchen tritt durch diese Perforationen (18) Ventilationsluft radial in die Rinnen (14) ein. Es sei darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Mundstückmaterial" im Handel erhältliches Mundstückpapier zu verstehen ist, das in Kombination mit einer luftdurchlässigen Umhüllung beim Zusammensetzen des Filters vor dessen Befestigung an der Zigarette verwendet wird. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, tritt Ventilationsluft durch die Perforationen (18) in die Rinnen (14) ein und strömt in diesen zum Mundende des Filters (2). Der kapillare Rauchströmungsdurchgang (13) ist derart angeordnet, daß der Rauch im zentralen Bereich des Filters (2) konzentriert wird, um einen Strom ungefilterten, unverdünnten Rauches zum Mundende des Filters (2) zu richten.

In Fig. 1 und 2 ist weiters gezeigt, daß der Filter (2) eine Hülse (20) aufweist, die von einer dünnen, im wesentlichen zylindrischen Wandung (22) gebildet ist. Die Hülse (20) ist am Mundende des Filters (2) koaxial mit diesem angeordnet, sodaß am Mundende eine Vertiefung (24) entsteht. Der Außendurchmesser der Hülse (20) ist gleich dem Durchmesser des Filterstabes (10). Der Innendurchmesser der Hülse (20) ist ausreichend groß, damit wenigstens ein Teil der offenen Enden der Rinnen (14) am Mundende des Filters (2) zur Vertiefung (24) hin offen bleibt; d. h. die Dicke der Wandung (22) der Hülse (20) ist geringer als die Tiefe der Rinnen (14) . Die Hülse (20) ist am Filter (2) mit Hilfe des Mundstückmateriales (16) befestigt, das sich über das Mundende des Filterstabes (10) hinaus erstreckt. Vorzugsweise besteht die Wandung (22) der Hülse aus undurchlässigem Material, wie Kunststoff.

Beim Rauchen der Zigarette (3) strömt ungefilterter, unverdünnter Rauch durch den kapillaren Rauchströmungsdurchgang (13) in konzentriertem Strom durch die Vertiefung (24) hindurch. Gleichzeitig strömt Rauch durch den Filterstab (10), in dem er gefiltert wird, und weiter durch die Veriefung (24). Außerdem strömt Ventilationsluft aus den Rinnen (14) durch die Vertiefung (24).

Die Fig. 3 bis 5 zeigen einen Filter (102), der ähnlich wie derjenige der Fig. 1 aufgebaut ist, wobei gleiche Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und hier nicht eigens beschrieben sind. Der Filter (102) weist eine von einer dünnen zylindrischen Wandung (122) sowie von einer Innenstruktur (123) gebildete Hülse (120) auf, die am Mundende des Filterstabes (10) koaxial hiezu angeordnet ist, wobei an dem Mundende eine Vertiefung (124) entsteht. Der Außendurchmesser der Wandung (122) entspricht wieder dem Durchmesser des Filterstabes (10). Der Innendurchmesser der Wandung (122) ist ausreichend groß, damit wenigstens ein Teil der Rinnen (14) am Mundende des Filters (2) zur Vertiefung (124) hin offen bleibt. Dies bedeutet, daß die Dicke der Wandung (122) geringer ist als die Tiefe der Rinnen (14). Die Innenstruktur (123) besteht aus einem zentralen, offenen, dünnwandigen Kern (126), der konzentrisch innerhalb der Wandung (122) angeordnet ist, und aus Stegen (128), welche den Kern (126) mit der Wandung (122) verbinden. Gemäß Fig. 5 stellt der Kern (126) ein hohles, fünfeckiges Prisma dar, wobei die Stege (128) an den Kanten des Prismas anschließen. Der Kern (126) ist konzentrisch mit dem kapillaren Rauchströmungsdurchgang (13) angeordnet. Die radial verlaufenden Stege (128) verlaufen jeweils zwischen benachbarten Enden der Rinnen (14). Vorzugsweise -3-

Claims (11)

1. Nr. 390 718 besteht die gesamte Hülse (120) aus undurchlässigem Material, z. B. aus Kunststoff. Beim Rauchen der Zigarette (3) strömt ungefilterter, unverdünnter Rauch in konzentriertem Strom durch den kapillaren Rauchströmungsdurchgang (13), durch den Kern (126) und zwischen den Stegen (128) hindurch. Zugleich strömt Rauch durch den Filterstab (10), in dem er gefiltert wird. Ein Teil des gefilterten Rauches 5 strömt durch den Kern (126), ein weiterer Teil des Rauches strömt zwischen den Stegen (128) hindurch. Gleichzeitig strömt Ventilationsluft aus den Rinnen (14) zwischen den Stegen (128) hindurch. Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Filter (202), der einen Filterstab (210) aufweist, der von einer nichtporösen Umhüllung (212) umhüllt ist Der Filterstab (210) besteht wieder aus Zelluloseazetat oder einem Filterelement aus fasrigem oder geschäumtem Material, in dem konzentrisch mit der Längsachse ein durchgehender kapillarer 10 Rauchströmungsdurchgang (213) ausgebildet ist. Weiters sind am Filterstab (210) mehrere Rinnen (214) vorgesehen, die sich vom Mundende über einen Abstand erstrecken, der geringer ist als die Länge des Filterstabes (210). Gemäß Fig. 6 und 7 ist der Filterstab (210) an einer Zigarette (3) befestigt und von einem Mundstückmaterial (216) umhüllt, das eine Anzahl Perforationen (218) aufweist, die über den Umfang des IS Filters (202) verteilt sind und mit den Rinnen (214) in Strömungsverbindung stehen. Durch diese Perforationen (218) tritt beim Rauchen Ventilationsluft in die Rinnen (214) ein und strömt zum Mund des Rauchers. Der kapillare Rauchströmungsdurchgang (213) ist derart angeordnet, daß der Rauch im zentralen Bereich des Filters (202) konzentriert ist, um einen Strom konzentrierten, unverdünnten Rauches zum Mundende des Filters (202) zu richten. 20 Der Filter (202) weist ferner ein koaxial angeordetes hohlzylindrisches Band aus Filtermaterial (219) am Mundende des Filters (202) auf. Die Innenfläche des Bandes begrenzt eine Vertiefung (224) am Mundende des Filters (202). Das Band besteht aus in der Technik bekanntem fasrigem oder geschäumtem Material, wie Zelluloseazetat. Der Außendurchmesser des Bandes aus Filtermaterial (219) ist gleich dem Durchmesser des Filterstabes (210); sein Innendurchmesser ist derart bemessen, daß die offenen Rinnen (214) am Mundende des 25 Filterstabes (210) abgedekt sind. Dies bedeutet, daß die Wandstärke des Bandes wenigstens so dick wie die Tiefe der Rinnen (214) ist. Zusätzlich ist eine von einer dünnen Wandung (222) gebildete Hülse (220) konzentrisch innerhalb des Bandes angeordnet. Der Außendurchmesser der Wandung (222) ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Bandes aus Filtermaterial (219). Die Hülse (220) besteht vorzugsweise aus undurchlässigem Material, wie Kunststoff. Das Band ist von der Hülse (220) an Ort und Stelle gehalten und 30 mittels des Mundstückmateriales (216) am Filterstab (210) befestigt. Das Mundstückmaterial (216) erstreckt sich um die axiale Breite des Bandes aus Fütermaterial über das Mundende des Filterstabes (210) hinaus. Beim Rauchen der Zigarette (3) strömt ungefilterter, unverdünnter Rauch konzentriert durch den kapillaren Rauchströmungsdurchgang (213) sowie durch die Vertiefung (224) zum Mund des Rauchers. Zugleich strömt der größte Teil des durch die Vertiefung (224) strömenden Rauches und der durch den Filterstab (210) zwischen 35 den Rinnen (214) strömende Rauch durch das Band aus Filtermaterial (219). Außerdem strömt Ventilationsluft durch die Rinnen (214) in das Filtermaterial (219) des Bandes, wo sie sich zumindest teilweise mit dem ebenfalls das Band durchströmenden Rauch vermischt. 40 PATENTANSPRÜCHE 45 1. Filter für eine Zigarette, mit einem porösen Filterstab zylindrischer Gestalt mit einem 50 Rauchströmungsdurchgang, der konzentrisch zur Längsachse des Filterstabes ausgebildet ist und sich in dessen Längsrichtung erstreckt, mit einer undurchlässigen Umhüllung, die sich längs des Filterstabes erstreckt, denselben unter Bildung einander gegenüberliegender Durchströmungs-Enden des Filterstabes umhüllt und insbesondere mit dem Filterstab einteilig ist, wobei die Umhüllung wenigstens eine in den Filterstab eingebettete längsverlaufende Rinne aufweist, die am Mundende des Filterstabes offen ist und sich von diesem 55 Mundende aus über einen Abstand erstreckt, der geringer als die Länge des Filterstabes ist, und mit einem vorzugsweise luftdurchlässigen Mundstückmaterial, das längs der Rinne in Umhüllung diese umhüllend verläuft und mit der Strömungsverbindung stehende Perforationen zum Einleiten von Ventilationsluft in die Rinne aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchströmungsdurchgang (13; 213) als durch den Filterstab (10; 210) von dessen einem zu dessen anderem Durchströmungs-Ende hindurchgehende Kapillare ausgebildet 60 ist, und daß sich das Mundstückmaterial (16; 216) über einen vorbestimmten Abstand über das Mundende des Filterstabes (10; 210) unter Bildung einer Vertiefung (24; 124; 224) am Mundende des Filterstabes (10; 210) hinaus erstreckt, wobei bei Benutzung des Filters in Kombination mit einer Zigarette (3) während -4- Nr. 390 718 des normalen Rauchzuges die Ventilationsluft das einzige durch die Rinne (14; 214) strömende Fluid ist.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vertiefung (24; 124; 224) eine Hülse (20; 120; 220) angeordnet ist.
3. 3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (20; 120) an der Innenfläche des Mundstückmateriales (16) anliegend angeordnet ist (Fig. 1 bis 5).
4. 4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (22; 122; 222) der Hülse (20; 120; 220) undurchlässig ist.
5. 5. Filter nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (120) einen mit der Wandung (122) konzentrischen zentralen, offenen Kern (126) aufweist, der am Mundende des Filterstabes (10) mit dem kapillaren Rauchströmungsdurchgang (13) in Strömungsverbindung steht, wobei der zwischen dem Kern (126) und der Wandung (122) der Hülse (120) begrenzte Bereich am Mundende des Filterstabes (10) mit der Rinne (14) in Strömungsverbindung steht (Fig. 3 bis 5).
6. 6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des mundendeseitigen Filterstabes (10) mit dem Kern (126) und ein anderer Teil des mundendeseitigen Filterstabes (10) mit dem zwischen dem Kern (126) und der Wandung (122) der Hülse (120) begrenzten Bereich in Strömungsverbindung steht (Fig. 3 bis 5).
7. 7. Filter nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (120) Stege (128) aufweist, die sich zwischen dem Kern (126) und der Wandung (122) erstrecken (Fig. 3 bis 5).
8. 8. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (220) im Abstand von der Innenfläche des Mundstückmateriales (216) angeordnet ist, wobei zwischen dem Mundstückmaterial (216) und der Hülse (220) ein Filtermaterial (219) angeordnet ist (Fig. 6 und 7).
9. 9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (219) eine Dicke aufweist, die zumindest so groß ist wie die Tiefe der Rinne (214), und das offene Ende der Rinne (214) am Mundende des Filterstabes (210) abdeckt (Fig. 6 und 7).
10. 10. Filter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (219) als in der Vertiefung (224) angeordnetes hohlzylindrisches Band ausgebildet ist (Fig. 6 und 7).
11. 11. Filter nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (219) an der Hülse (220) befestigt ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-