AT392571B - Filter fuer eine zigarette - Google Patents

Description

AT 392 571B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter für eine Zigarette, bestehend aus einem porösen Filterstab von zylindrischer Gestalt, aus einer den Filterstab umgebenden, gegenüberliegende Durchströmungsenden des Filterstabes freilassenden Umhüllung, aus einem koaxial zum Filterstab an dessen Mundende angeordneten hohlen, im wesentlichen zylindrischen, vorzugsweise undurchlässigen Mundstück, das an seinen beiden Enden offen ist und dessen Umfangswandung mit mehreren längs des Mundstückes von einem zum anderen Ende verlaufenden Lufiströmungskanälen ausgebildet ist, wobei der Innenraum des Mundstückes mit dem jeweils angrenzenden Bereich des Mundendes des Filterstabes in Strömungsverbindung steht, und aus einem den Filterstab und das Mundstück umhüllenden Mundstückmaterial, das mit Perforationen ausgebildet ist

Wie dieser z. B. in der US-PS 3 490 461 beschriebene Filter zeigt, ist es im Stand der Technik bekannt, zur Verdünnung des Rauches Luft aus der Umgebung in den Filter einzuleiten. Die Verdünnung des Rauches reduziert die Menge der dem Mund des Rauchers zugeführten Rauchteilchen und Gasphasenkomponenten. Zu diesem Zweck sind bereits zahlreiche Maßnahmen zum Einleiten von Ventilationsluft in die Zigarette vorgeschlagen worden und in Verwendung. Beispielsweise kann die Umhüllung des Zigarettentabaks aus einem porösen Material bestdien, durch das Luft über die gesamte Länge der Zigarette eindringt, wo sie sich mit dem durchströmenden Rauch vermischt und diesen verdünnt. Desweiteren kann die Zigarettenumhüllung an bestimmten Stellen entlang ihrer Länge perforiert sein, so daß Durchlässe vorhanden sind, durch die Luft einströmt. Es ist auch bekannt, die Umhüllung des Filters zwecks Verdünnung des Rauchs zu perforieren. Ferner ist vorgeschlagen worden, Rillen innerhalb des Filterstabes auszubilden, um dem Rauch Verdünnungsluft zuzuführen.

Beispielsweise bezieht sich die US-PS 3.596,663 auf einen Täbakrauchfilter, der mit einer gewellten, porösen Pfropfenumhüllung versehen ist, die ein Filterelement umhüllt, welches von einem Mundstückspapier mit Durchströmperforationen umgebet ist, wodurch Ventilationsluft direkt in das Filterelement eintritt oder entlang den Rillen zum Munde des Rauchers vorwärts strömt.

Andere Patente, die sich auf Zigarettenfilter mit das Filterelement zwecks Einleitung von Ventilationsluft in das filternde Ende der Filterzigarette umgebende Rillen beziehen, umfassen die US-PS 3,577,995, die US-PS 3,572,347, die US-PS 3,490,461, die US-PS 1,718,122, die US-PS 3,788,330, die US-PS 3,773,053, die US-PS 3,752,165, die US-PS 3,638,661, die US-PS 3,608,561, die DE-PS 2,302,677, die GB-PS 1,414,745, die GB-PS 1,360,612, die GB-PS 1,360,611 und die US-PS 3,910,288. Die vorerwähnten britischen Patente sind auf nicht-umhüllte Acetatfilter gerichtet

Ferner gibt es eine Anzahl von Patenten, die auf die Einarbeitung von zentral angeordneten Röhren in die Zigarettenfilter gerichtet sind. Diese umfassen beispielsweise 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. Weiterhin bezieht sich die US-PS 4,380,241 auf ein nicht-filtemdes Zigarettenmundstück mit einer zentral angeordneten Rauchströmungsröhre.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen Filters für eine Zigarette, mit dem der Teergehalt im Rauch außer durch Filterung auch durch Einleiten von Ventilationsluft gesenkt wird, dabei aber das Aroma des Tabaks durch Durchleiten ein» geringen Menge unverdünnten und ungefilterten Rauches nicht beeinträchtigt

Dieses Ziel wird mit einem Filter der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht daß erfindungsgemäß ein sich in Längsrichtung des Filterstabes durch diesen hindurcherstreckender kapillarer Rauchströmungs-Durchgang ausgebildet ist, daß in der Umfangswandung des Filterstabes mehrere längsverlaufende, eingebettete Rillen vorgesehen sind, wobei wenigstens der jede Rille begrenzende Teil der Umhüllung undurchlässig ist die Rillen zum Mundende des Filterstabes hin offen sind und sich vom Mundende aus über einen Abstand erstrecken, der gering» als die Länge des Filterstabes ist daß die Umfiangswandung des Mundstückes mit mehreren längs des Mundstückes von dessen einem zum anderen Ende verlaufenden Rauchströmungskanälen ausgebildet ist daß die Rauchströmungskanäle mit dem jeweils angrenzenden Teil des Mundendes des Filterstabes in Strömungsverbindung stehen, daß die Luftströmungskanäle in Stiömungsverbindung mit den offenen Enden der Rillen am Mundende des Filterstabes stehen, und daß die Perforationen im Mundstückmaterial mit den Rillen des Filterstabes fluchten.

In vorteilhafter weiter» Ausgestaltung der Erfindung kann die Umfangswandung des Mundstückes dicker als die Rillen am Mundende des Filterstabes sein.

Weiters können die Rauchströmungskanäle in Umfangsrichtung mit gegenseitigen Abständen in der periph»en Außenfläche der Umfangswandung des Mundstückes, oder in der Umfangswandung, sich durch diese hindurch»streckend zwischen benachbarten Luftströmungskanälen ausgebildet sein.

Von Vorteil ist ferner, wenn die Luftströmungskanäle und die Rauchströmungskanäle mit gegenseitig gleichen Abständen in Umfangrichtung in der Mundstückwandung ausgebildet sind.

Schließlich ist günstig, wenn die Luftströmungskanäle und die Rauchströmungskanäle im wesentlichen die gleiche Größe und Form auf weisen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind; es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Filters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in auseinandergezogener Anordnung,

Fig. 2 einen Längsschnitt des in Fig. 1 gezeigten Filters entlang der Linie (2-2) in Fig. 1,

Fig. 3 eine Endansicht des in Fig. 1 und 2 gezeigten Filters bei Betrachtung in Richtung der Pfeile (3-3) in -2-

AT 392 571B

Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Filters gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel da1 Erfindung in auseinandergezogener Anordnung,

Fig. 5 einen Längsschnitt des in Fig. 4 gezeigten Filters entlang der Linie (5*5) in Fig. 4,

Fig. 6 eine Endansicht des in den Figuren 4 und 5 gezeigten Filters bei Betrachtung in Richtung der Pfeile (6-6) in Fig 5, und

Fig. 7 einen Längsschnitt des an einer Zigarette befestigten Filters gemäß den Figuren 1 bis 6.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Filter (10) gezeigt Dieser Filter (10) enthält einen aus faserigen oder geschäumten Materialien bestehenden Zelluloseacetat-Filterstab (12) für Tabakrauch, der von einer nicht-porösen Umhüllung (14) umgeben ist Dieser Filterstab (12) kann im Stand der Technik bekannt sein. Der Begriff "nicht-poröse Umhüllung" umfaßt nicht-poröse Außenflächen von geschäumtem Material, das einteilig mit dem Filterelement ausgebildet ist, ebenso wie nicht einstückig mit dem Filterelement ausgebildetes, nicht-poröses Umhüllungsmaterial. Ein kapillarer Rauchströmungsdurchgang (16) ist konzentrisch zur Längsachse des Filterstabes (12) ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung von dessen einem Ende (Täbakende) zu dessen anderem Ende (Mundende). Der kapillare Rauchströmungs-Durchgang (16) kann beispielsweise als Extrusion ausgebildet sein. Die Wandung des kapillaren Durchgangs (16) kann entweder durchlässig oder undurchlässig sein. Ferner ist der Filterstab (12) mit einer Mehrzahl von Rillen (18) versehen, die sich in dessen Längsrichtung von dessen Mundende über eine vorbestimmte Entfernung erstrecken, die geringer ist als die Gesamtlänge des Filterstabs (12). Die Herstellung der Filterstäbe (12) erfolgt allgemein durch Umhüllen eines Standardfilterstabs aus Zelluloseacetat oder dergleichen mit einem nicht-porösen Umhüllungsmaterial sowie durch anschließende Behandlung des umhüllten Filterstabs mittels einer Form oder anderen Behandlungsmitteln, die für die Ausbildung der entsprechenden Rillen im Filterstab ausgelegt sind. Ein derartiges Verfahren ist im Stand der Technik als Warmformungsverfahren bekannt

Wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, umfaßt der Filter (10) auch ein zylindrisches, hohles Mundstück (20), das koaxial zum Filterstab (12) an dessen Mundende angeordnet ist. Das Mundstück (20) ist von einer Umfangswandung (22) gebildet, die den Innenraum (24) abgrenzt. Der Innenraum (24) ist an beiden Enden des Mundstücks (20) offen und weist einen Radius auf, der geringer ist als der radiale Abstand zwischen dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) und den Rillen (18) am Filterstab-Mundende. Die Umfangswandung (22) des Mundstückes ist vorzugsweise aus einem undurchlässigen Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt. Die Herstellung kann durch Extrusion erfolgen. Die Umfangswandung (22) ist mit einer Mehrzahl von Luftströmungskanälen (26) ausgebildet, die in Umfangsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, sich längs des Mundstückes erstrecken und zu dessen beiden Enden hin offen sind. Die Luftströmungskanäle (26) verlaufen durch die Umfangswandung (22) hindurch. Sie sind so angeordnet, daß sie in Luftströmungsverbindung mit den Rillen (18) des Filterstabs (12) stehen. Die Anzahl der Luftströmungskanäle (26) ist, wie gezeigt, gleich der Anzahl der Rillen (18), wobei jeder Luftströmungskanal (26) in Strömungsverbindung mit je einer Rille (18) steht Die Anzahl der Luftströmungskanäle (26) kann auch größer als die Anzahl der Rillen (18) sein, so daß mehr als ein Luftströmungskanal (26) in Strömungsverbindung mit je einer Rille (18) steht

Zusätzlich ist die Umfangswandung (22) des Mundstücks mit einer Mehrzahl von Rauchströmungskanälen (28) für gefilterten Rauch ausgebildet die in Umfangsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, sich längs des Mundstückes (20) erstrecken und zu dessen beiden Enden hin offen sind. Die Rauchströmungskanäle (28) verlaufen ebenfalls durch die Umfangswandung (22) hindurch. Sie sind so angeordnet daß sie in Rauchströmungsverbindung mit dem zwischen benachbarten Rillen (18) des Filterstabs (12) gelegenen Bereich des Filterstab-Mundendes stehen. Der Strömungsquerschnitt jedes Luftstiömungskanals (26) ist im wesentlichen gleich dem jedes Rauchströmungskanals (28). Außerdem weisen die Luftströmungskanäle (26) und die Rauchströmungskanäle (28) den gleichen radialen Abstand von der Längsachse des Filters (10) auf. Der Innenraum (24) des Mundstückes (20) steht in Strömungsverbindung mit dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) und mit demjenigen Teil des Filters (12), der sich radial innerhalb des Bereichs des Filterstabs (12) befindet, der in Strömungsverbindung mit den Rauchströmungskanälen (28) am Filterstab-Mundende steht Zu diesem Zweck ist die Umfangswandung (22) des Mundstückes dicker als die Tiefe des Auslaßendes der Rillen (18) am Filterstab-Mundende.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des hohlen zylindrischen Mundstückes gemäß der Erfindung, das mit dm Bezugszeichen (120) bezeichnet ist Das Mundstück (120) ist von einer Umfangswandung (122) gebildet welche den zylindrischen Innenraum (124) abgrenzt. Der Innenraum (124) ist an beiden Enden des Mundstücks (120) offen. Die Umfangswandung (122) ist mit einer Mehrzahl von Luftströmungskanälen (126) ausgebildet die in Umfangsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, sich längs des Mundstückes erstrecken und zu dessen beiden Enden hin offen sind. Wie in den Figuren 4 bis 6 gezeigt sind die Luftströmungskanäle (126) von einer Zahnung gebildet die in der äußeren Umfangsfläche der Umfangswandung (122) geformt ist

Die Umfangswandung (122) des Mundstückes ist auch mit einer Mehrzahl von Rauchströmungskanälen (128) für gefilterten Rauch ausgebildet die in Umfangsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnet sind, sich längs des Mundstückes (120) erstrecken und zu dessen beiden Enden hin offen sind. Die -3-

Claims (5)

1. AT 392 571B Rauchströmungskanäle (128) sind, wie gezeigt, von einer Zahnung gebildet, die in der äußeren Umfangsfläche der Umfangswandung (122) geformt ist Die Luftströmungskanäle (126) stehen in Strömungsverbindung mit den Rillen (18) des Filterstabs. Die Rauchströmungskanäle (128) sind so angeordnet, daß sie in Rauchströmungsverbindung mit dem zwischen benachbarten Rillen (18) des Filterstabs (12) gelegenen Bereich des Filterstab-Mundendes stehen. Die Figuren 4 bis 6 zeigen, daß die die Luftströmungskanäle (126) bildende Zahnung und die die Rauchströmungskanäle (128) bildende Zahnung bezüglich ihrer Größe und Form im wesentlichen identisch und in Umfangsrichtung gleichmäßig in gegenseitigen Abständen um die Mundstückswandung herum ausgebildet sind. Dies bedeutet, daß die äußere periphere Fläche dar Umfangswandung (122) des Mundstückes mit einer umlaufenden und sich in dessen Längsrichtung erstreckenden, gleichmäßigen Zahnung versehen ist. Wie im Falle des Mundstückes (20) nach den Figuren 1 bis 3 steht der Innenraum (124) des Mundstückes (120) in Strömungsverbindung mit dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) und mit dem Bereich des Filterstab-Mundendes, das radial innerhalb des in Strömungsverbindung mit den Rauchströmungskanälen (128) am Filterstab-Mundende befindlichen Teil des Filterstabes gelegen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Umfangswandung (122) des Mundstückes dicker als die Tiefe der Rillen (18) am Filterstab-Mundende ist. Das Mundstück (20), (120) ist mittels der nicht-porösen Umhüllung (14) am Filterstab (12) befestigt. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Umhüllung (14), wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, über das Mundende des Filterstabes (12) hinaus und ist in Umfangsrichtung das Mundstück umhüllend angeordnet. Fig. 7 zeigt, daß der Filter (10) an einer Tabaksäule oder einer Zigarette (30) befestigt und von Mundstückmaterial (32) umhüllt ist. Das Mundstückmaterial (32) erstreckt sich in Längsrichtung des Filters (10), wobei es die Umhüllung (14) umgibt und das Mundstück (20), (120) am Filterstab (12) hält; es überlappt in Umfangsrichtung einen Teil des Endabschnitts der Tabakssäule (30), wodurch der Filter (10) an der Tabaksäule befestigt ist. Das Mundstückmaterial (32) ist mit einer Mehrzahl von Perforationen (34) ausgebildet, die in Umfangsrichtung den Filterstab (12) des Filters (10) umgeben und auf die Rillen (18) ausgerichtet sind. Ventilationsluft strömt durch die Perforationen (34) radial in die Rillen (18) ein. Der Begriff "Mundstückmaterial" kann auf dem Markt erhältliches Mundstäckspapier in Kombination mit einer luftdurchlässigen Umhüllung, die beim Zusammenstellen des Filters vor der Befestigung an einer Tabaksäule verwendet wird, umfassen. Wie in Fig. 7 dargestellt, tritt Ventilationsluft durch die Perforationen (34) im Mundstückmaterial (32) ein und strömt entlang den Rillen (18) sowie durch die Luftströmungskanäle (26; 126) des Mundstücks (20) bzw. (120) auf den Mund des Rauchers zu. Der kapillare Rauchströmungs-Durchgang (16) ist so angeordnet, daß der Rauch im zentralen Teil des Filterstabes (12) konzentriert und eine Strömung ungefilterten, unverdünnten Rauchs in den Innenraum (24; 124) des Mundstücks (20) bzw. (120) hinein in Richtung des Mundes des Rauchers gerichtet wird. Gleichzeitig strömt ein Teil des gefilterten Rauchs von dem zwischen benachbarten Rillen (18) gelegenen Bereich des Filterstabs (12) in die Rauchströmungskanäle (28; 128) des Mundstücks (20) bzw. (120) hinein auf den Mund des Rauchers zu, während ein anderer Teil des Rauchs von dem den kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) umgebenden Bereich des Mundendes des Filterstabs (12) in das hohle Mundstücksinnere (24) hineinströmt und die aus dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) austretende und auf den Mund des Rauchers gerichtete Strömung von ungefiltertem Rauch umgibt. Der vom Filterstab (12) in die Rauchströmungskanäle (28; 128) einströmende gefilterte Rauch wird beschleunigt und tritt in den Mund des Rauchers mit Strömungen ein, die den von den Luftströmungskanälen (26; 126) in des Rauchers Mund eintretenden Luftströmungen benachbart sind. Der vom Filterstab (12) in das hohle Innere (24; 124) des Mundstückes einströmende gefilterte Rauch ist gleichmäßig um die von dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16) in den Innenraum (24; 124) eintretende Strömung ungefilterten Rauches herum verteilt und strömt mit niedrigerer Geschwindigkeit als die Strömung des ungefilterten Rauchs aus dem kapillaren Rauchströmungs-Durchgang (16). PATENTANSPRÜCHE 1. Filter für eine Zigarette, bestehend aus einem porösen Filterstab von zylindrischer Gestalt, aus einer den Filterstab umgebenden, gegenüberliegende Durchströmungsenden des Filterstabes freilassenden Umhüllung, aus einem koaxial zum Filterstab an dessen Mundende angeordneten hohlen, im wesentlichen zylindrischen, vorzugsweise undurchlässigen Mundstück, das an seinen beiden Enden offen ist und dessen Umfangswandung mit mehreren längs des Mundstückes von dessen einem zum anderen Ende verlaufenden Luftströmungskanälen -4- AT 392 571B ausgebildet ist, wobei der Innenraum des Mundstückes mit dem jeweils angrenzenden Bereich des Mundendes des Filterstabes in Strömungsverbindung steht, und aus einem den Filterstab und das Mundstück umhüllenden Mundstückmaterial, das mit Perforationen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in Längsrichtung des Filterstabes (12) durch diesen hindurcherstreckender kapillarer Rauchströmungs-Durchgang (16) ausgebildet ist, daß in dm Umfangswandung des Filterstabes (12) mehrere längsverlaufende, eingebettete Rillen (18) vorgesehen sind, wobei wenigstens der jede Rille (18) begrenzende Teil der Umhüllung undurchlässig ist, die Rillen (18) zum Mundende des Filterstabes (12) hin offen sind und sich vom Mundende aus über einen Abstand erstrecken, der geringer als die Länge des Filterstabes (12) ist, daß die Umfangswandung (22; 122) des Mundstückes (20; 120) mit mehreren längs des Mundstückes (20; 120) von dessen einem zum anderen Ende verlaufenden Rauchströmungskanälen (28; 128) ausgebildet ist, daß die Rauchströmungskanäle (28; 128) mit dem jeweils angrenzenden Teil des Mundendes des Filterstabes (12) in Strömungsverbindung stehen, daß die Luftströmungskanäle (26; 126) in Strömungsverbindung mit den offenen Enden der Rillen (18) am Mundende des Filterstabes (12) stehen, und daß die Perforationen (34) im Mundstückmaterial (32) mit den Rillen (18) des Filterstabes (12) fluchten.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandung (22; 122) des Mundstückes (20; 120) dicker als die Rillen (18) am Mundende des Filterstabes (12) ist
3. 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchströmungskanäle (28; 128) in Umfangsrichtung mit gegenseitigen Abständen in der peripheren Außenfläche dm Umfangswandung (22; 122) des Mundstückes (20; 120), oder in der Umfangswandung (22; 122), sich durch diese hindurcherstreckend zwischen benachbarten Luftströmungskanälen (26; 126) ausgebildet sind.
4. 4. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Luftströmungskanäle (26; 126) und die Rauchströmungskanäle (28; 128) mit gegenseitig gleichen Abständen in Umfangrichtung in der Mundstückwandung (22; 122) ausgebildet sind.
5. 5. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmungskanäle (26; 126) und die Rauchströmungskanäle (28; 128) im wesentlichen die gleiche Größe und Form aufweisen. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-