CH621050A5

CH621050A5 - Cigarette filter and method for its manufacture, and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: CH621050A5
Application number: CH249377A
Authority: CH
Inventors: Donald A Calleson; Charles M Moogalian; Vello Norman; Ned A Sigmon
Original assignee: Liggett & Myers Inc
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-02-28
Publication date: 1981-01-15
Also published as: ATA131877A; ES229844Y; BG27726A3; AU2263977A; JPS52105300A; BR7701157A; FR2342671B1; FI62944B; AU504881B2; AR212261A1; FI62944C; FI770623A; ES456380A1; ES232475U; FR2342671A1; IE44778B1; IE44778L; AT364638B; DE2708873A1; ES232475Y

Description

Die Erfindung betrifft einen Zigarettenfilter gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung des Zigarettenfilters gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 8 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a cigarette filter according to the preamble of patent claim 1, a method for producing the cigarette filter according to the preamble of patent claim 8 and a device for carrying out the method.

Bisher sind verschiedene Zigarettenfilter entwickelt worden, um verschiedene, filtrierbare Stoffe auszufiltern, einschliesslich des Tabakrauchs. Beispielsweise sind Filter aus fa-serförmigem Filtermaterial, wie z. B. aus Celluloseacetat, bereits in grossem Umfang benutzt worden, um feinteilige Stoffe aus dem während des Rauchens erzeugten Rauch auszufiltern. Ein solches Filtermedium zwischen dem Mund des Rauchers und der Tabakfüllung der Zigarette erfordert jedoch eine zusätzliche Verstärkung der Saugkraft auf der Seite des Rauchers, damit der Rauch überhaupt durch das Filtermaterial hindurchströmen kann. Als Ergebnis davon hat sich in der Praxis ein Schwellenwert für den Anteil an feinteiligen Stoffen ergeben, der mittels eines bestimmten Filtermaterials ausgefiltert werden kann, und zwar aufgrund der Tatsache, dass ein Druckabfall längs des Zigarettenfilters erforderlich ist, der vom Raucher ohne Unbehagen gerade noch toleriert wird. Various cigarette filters have been developed to filter out various filterable substances, including tobacco smoke. For example, filters made of fibrous filter material, such as. B. from cellulose acetate, have already been used on a large scale to filter out finely divided substances from the smoke generated during smoking. However, such a filter medium between the mouth of the smoker and the tobacco filling of the cigarette requires an additional increase in the suction power on the side of the smoker, so that the smoke can flow through the filter material at all. As a result, there has been a practical threshold for the proportion of particulate matter that can be filtered out using a particular filter material due to the fact that a pressure drop across the cigarette filter is required that the smoker just tolerates without discomfort becomes.

In letzter Zeit sind Versuche gemacht worden, um den Rauch einer Zigarette durch Zusatzluft zu verdünnen und auf diese Weise die Menge an feinteiligen Stoffen zu verringern, die in den Mund des Rauchers bei jedem Zug gelangen, wobei aber gleichzeitig der Durchgang der Aromastoffe nicht behindert werden darf. Bei einigen dieser Versuche wurden Über-brückungsanordnungen benutzt, durch die ein kleinerer oder grösserer Anteil des Zigarettenrauches rund um ein Filtermedium geführt und in den Mund des Rauchers geleitet wird. In einigen Fällen sind die Zigarettenfilter mit Kanälen versehen worden, durch welche ein Anteil des ungefilterten Rauches direkt in den Mund des Rauchers gelangt (siehe z. B. US-PS 3 860 011). Derartige Kanäle sind gewöhnlich direkt im Filtermaterial angebracht worden, und das Filtermaterial ist so ausgebildet worden, dass es von Hand über dem betreffenden Kanal so zusammengedrückt werden kann, dass die lichte Weite des Kanals verringert wird und damit also auch der Anteil an ungefiltertem Rauch, der in den Mund des Rauchers gelangt (siehe z. B. US-PSen 3 242 925 und 3 270 750). Attempts have recently been made to dilute the smoke of a cigarette with additional air, thus reducing the amount of particulate matter that gets into the smoker's mouth with every puff, while at the same time not obstructing the passage of the flavorings may. In some of these attempts, bridging arrangements were used through which a smaller or larger portion of the cigarette smoke is passed around a filter medium and passed into the smoker's mouth. In some cases, the cigarette filters have been provided with channels through which a portion of the unfiltered smoke passes directly into the smoker's mouth (see, e.g., U.S. Patent No. 3,860,011). Such channels have usually been placed directly in the filter material, and the filter material has been designed so that it can be compressed by hand over the relevant channel in such a way that the clear width of the channel is reduced and thus also the proportion of unfiltered smoke which into the smoker's mouth (see, e.g., U.S. Patents 3,242,925 and 3,270,750).

Einer der Gründe für die Benutzung von Filtern mit Über-brückungskanälen besteht darin, dass der Strom des ungefilterten Rauches durch den Filter mit einer grösseren Geschwindigkeit gesogen werden kann als der gefilterte Strom, welcher durch das Filtermaterial hindurchgeht; auf diese Weise gelangt der jeweils schnellere Strom mit einer grösseren Auftreffgeschwindigkeit als der normalen auf die Zunge und die Geschmackszellen im Munde des Rauchers. Man glaubt, dass auf One of the reasons for using filters with bypasses is that the flow of unfiltered smoke can be drawn through the filter at a faster rate than the filtered flow that passes through the filter material; In this way, the faster current reaches the tongue and the taste cells in the smoker's mouth with a higher impact speed than the normal one. You think that on

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diese Weise dem Rauch ein besserer und vollerer Geschmack verliehen wird. this way the smoke is given a better and fuller taste.

Dieses direkte Auftreffen auf die Zunge kann jedoch auch unangenehm sein, vor allem beim vorletzten und letzten Zug, wenn sich der Glutkegel dem Filter nähert und der eintreffende Rauch immer heisser wird. This direct impact on the tongue can also be uncomfortable, especially on the penultimate and last move, when the glow plug approaches the filter and the incoming smoke gets hotter and hotter.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Zigarettenfilters der eingangs genannten Art, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird a) beim Zigarettenfilter durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1, The object of the invention is to provide a cigarette filter of the type mentioned in order to avoid the disadvantages of known designs. This object is achieved a) in the cigarette filter by the in the characterizing part of claim 1,

b) beim Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 8 und c) bei der Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 13 b) in the method by the in the characterizing part of claim 8 and c) in the device by that in the characterizing part of claim 13

definierten Massnahmen gelöst. defined measures solved.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Zigarettenfilters sind in den Patentansprüchen 2 bis 7, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Patentansprüchen 9 bis 12 und eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ist im Patentanspruch 14 umschrieben. Particularly advantageous embodiments of the cigarette filter are in claims 2 to 7, particularly advantageous embodiments of the method are in claims 9 to 12 and a particularly advantageous embodiment of the device is described in claim 14.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: Preferred exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described in more detail below with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine Vorrichtung in Seitenansicht, 1 shows a device in side view,

Fig. 2 in grösserem Massstabe einen Ausschnitt aus Fig. 1 teilweise im Schnitt, 2 on a larger scale a section of FIG. 1 partially in section,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkung des Doms der Fig. 1 und 2, 3 is an illustration for explaining the effect of the dome of FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 eine Trenneinrichtung zur Unterteilung eines kontinuierlich zugeführten Rohrstrangs, 4 a separating device for dividing a continuously supplied pipe string,

Fig. 5 eine Filterzigarette im Längsschnitt ausschnittsweise, Fig. 6 und 7 zwei verschiedene Filterstababschnitte, Fig. 8 eine zweite Filterzigarette im Längsschnitt ausschnittsweise und 5 a section of a filter cigarette in longitudinal section, FIGS. 6 and 7 two different filter rod sections, FIG. 8 a section of a second filter cigarette in longitudinal section and

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9—9 der Fig. 1. 9 shows a section along the line 9-9 of FIG. 1.

Vor dem Eingehen auf die Figuren sollen einige grundsätzliche Bemerkungen vorausgeschickt werden. Before going into the figures, some basic remarks should be sent in advance.

Bei einer Filterzigarette ist der Filter mit einer Tabaksäule mittels eines Zylinders oder eines äusseren Filtermaterials aus Mundstückpapier verbunden. Der Filter weist ein vorzugsweise starres Rohr, eine Schicht aus verdichtetem Filtermaterial und einen Zylinder aus perforiertem oder durchgehend porösem Belagpapier auf. Das Rohr begrenzt einen Rauchkanal mit konstantem Querschnitt und einem Strömungswiderstand, um die Menge des ungefilterten Rauchs zu steuern, die vor dem Eintritt in den Mund des Rauchers einem Diffusor zugeführt wird. Letzterer trägt wenig zur Filtrierung bei, sondern disper-giert den Rauch. Die Schicht aus Filtermaterial, die das Rohr umgibt und den Diffusor bildet, ist vorzugsweise aus kontinuierlich-fadenförmigem Celluloseacetat. Das Belagpapier kann porös wie Teebeutelpapier sein. Das Mundstückpapier verbindet den Filter mit der Tabaksäule und kann eine Vielzahl von Perforationen aufweisen, deren Anzahl und Grösse die Luftmenge bestimmt, die mit dem gefilterten und dem im wesentlichen ungefilterten Rauch vermischt werden soll, sowie den Strömungswiderstand beim Zug. Der durch Perforationen und Filter bestimmte Strömungswiderstand kann dem des durch das Rohr und den Diffusor strömenden Rauchs komplementär sein, so dass bei einem vorgegebenen Zug ein gewünschter Anteil von ungefiltertem Rauch und Nebenluft in den Mund des Rauchers gesogen wird. In the case of a filter cigarette, the filter is connected to a tobacco column by means of a cylinder or an outer filter material made of tip paper. The filter has a preferably rigid tube, a layer of compressed filter material and a cylinder made of perforated or continuously porous covering paper. The tube defines a constant-cross-section smoke channel and flow resistance to control the amount of unfiltered smoke that is delivered to a diffuser before entering the smoker's mouth. The latter contributes little to the filtration, but disperses the smoke. The layer of filter material that surrounds the tube and forms the diffuser is preferably made of continuously filamentous cellulose acetate. The topping paper can be porous like tea bag paper. The tip paper connects the filter to the tobacco column and can have a variety of perforations, the number and size of which determines the amount of air to be mixed with the filtered and the essentially unfiltered smoke, as well as the flow resistance during the train. The flow resistance determined by perforations and filters can be complementary to that of the smoke flowing through the pipe and the diffuser, so that a desired proportion of unfiltered smoke and secondary air is sucked into the smoker's mouth with a given draft.

Zur Herstellung der Filterzigarette können alle bekannten Einrichtungen zur Herstellung von Zigarettenfiltern mit faserförmigem Filtermaterial fester Bauweise verwendet werden, wie z. B. die Formgebungseinrichtung und die Einrichtung zum Umhüllen des rohrzuführenden Doms mit Fasermaterial. Letztere kann z. B. eine Venturidüse mit Luftzufuhr gemäss GB-PS 933 827 aufweisen. To produce the filter cigarette, all known devices for the production of cigarette filters with fibrous filter material of solid construction can be used, such as, for. B. the shaping device and the device for covering the pipe-feeding dome with fiber material. The latter can e.g. B. have a Venturi nozzle with air supply according to GB-PS 933 827.

Der Rohrstrang kann kontinuierlich von einem Vorrat abgezogen und vor seiner Vorbewegung zum Dorn in Rohrstücke 5 bestimmter Länge unterteilt werden. Der Dorn kann mit einer Einrichtung versehen sein, um die Rohrstücke selektiv dem Fasermaterial zuzuführen. The pipe string can be continuously withdrawn from a supply and divided into pipe pieces 5 of a certain length before its advance to the mandrel. The mandrel may be provided with a means for selectively feeding the pipe pieces to the fiber material.

In Fig. 1 hat die Vorrichtung 10 zur Herstellung eines hohlen Zigarettenfilters eine Einrichtung 12, um einen Strom von io faserförmigem Filtermaterial 13, wie z. B. Celluloseacetatwat-te, sowie eine Einrichtung wie eine Vorratstrommel 14, um einen Rohrstrang 15 zuzuführen, der beispielsweise aus Kunststoffmaterial besteht. Zusätzlich hat die Vorrichtung 10 eine Einrichtung 16 zum Unterteilen des Rohrstranges 15 in Rohr-15 stücke bestimmter Länge, eine Einrichtung 17, um den Strom des faserförmigen Filtermaterials 13 rund um den Rohrstrang 15 zu formen und einen Formblock 18 bekannter Bauweise, um den Strom des Filtermaterials und den des Rohrstrangs 15 durch Umhüllung zu einem Filterstab 11 zu formen. 20 In den Fig. 1 und 4 ist die Einrichtung 16 stromabwärts der Vorratstrommel 14 angeordnet und weist einander gegenüberliegende Zugwalzen 20, 20', eine Schneidwalze 21 mit Messern 22 und einander gegenüberliegende Zufuhrwalzen 23, 23' auf, die durch ein Gehäuse 24 abgestützt sind. Der Rohrstrang 25 15 wird längs eines Kanals 25 durch die Zugwalzen 20, 20' infolge des Reibeingriffs mit deren Umfang vorgezogen. Die Schneidwalze 21, deren Drehung zeitlich mit der der Zugwal-zen 20, 20' abgestimmt ist, unterteilt dann den Rohrstrang 15 in kurze Rohrstücke 26 bestimmter Länge und wirkt dabei ge-30 gen eine frei drehbewegliche Ambosswalze 27. Mittels einer Verbindungsstange 19 werden dann die Rohrstücke 26 längs des Kanals 25 durch einen Dorn 19 in eine Düse 32 vorbewegt. Der Dorn 19 hat eine Blattfeder 29, die eine Mitnehmerwirkung auf die Rohrstücke 26 ausübt. In Fig. 1, the device 10 for producing a hollow cigarette filter has a device 12 for a flow of io fibrous filter material 13, such as. B. cellulose acetate-te, and a device such as a storage drum 14 to supply a tubing 15, which consists for example of plastic material. In addition, the device 10 has a device 16 for dividing the tubing 15 into 15 pieces of a certain length, a device 17 for shaping the flow of the fibrous filter material 13 around the tubing 15, and a molding block 18 of known construction for the flow of the Form filter material and that of the pipe string 15 by sheathing to form a filter rod 11. 1 and 4, the device 16 is arranged downstream of the storage drum 14 and has mutually opposite pull rollers 20, 20 ', a cutting roller 21 with knives 22 and opposing feed rollers 23, 23' which are supported by a housing 24 . The pipe string 25 15 is advanced along a channel 25 by the pull rollers 20, 20 'due to the frictional engagement with their circumference. The cutting roller 21, the rotation of which is coordinated with that of the pulling rollers 20, 20 ', then divides the pipe string 15 into short pipe pieces 26 of a certain length and acts against a freely rotatable anvil roll 27 the pipe sections 26 are advanced along the channel 25 through a mandrel 19 into a nozzle 32. The mandrel 19 has a leaf spring 29, which exerts a driving effect on the pipe sections 26.

35 In Fig. 2 hat die Einrichtung 17 zur Formung des Filtermaterials 13 um den Rohrstrang 15 eine Düse 32, die der Düse der GB-PS 933 227 ähnelt. Zu diesem Zwecke hat die Düse 32 eine Innenbohrung 33 in der Art eines Venturi-Rohrs, eine ringförmige Luftkammer 34, die Luft aus einem geeigneten 40 Luftvorrat (Fig. 1) entnimmt und die Bohrung 33 umgibt; ferner ist eine Venturi-Öffnung 35 vorhanden, die mit der Kammer 34 strömungsmässig in Verbindung steht. Das Eintrittsende der Düsenbohrung 33 ist so bemessen, dass es den Strom vom Filtermaterial 13 aufnehmen kann, der in loser und nicht 45 gekräuselter Form von einem Vorrat 12 für das Filtermaterial kommt. 35 In Fig. 2, the device 17 for forming the filter material 13 around the tubing 15 has a nozzle 32 which is similar to the nozzle of GB-PS 933 227. For this purpose, the nozzle 32 has an inner bore 33 in the manner of a Venturi tube, an annular air chamber 34 which takes air from a suitable air supply (FIG. 1) and surrounds the bore 33; there is also a venturi opening 35 which is in flow communication with the chamber 34. The inlet end of the nozzle bore 33 is dimensioned such that it can receive the current from the filter material 13, which comes in a loose and not 45 crimped form from a supply 12 for the filter material.

Der Formblock 18 weist einen Unterteil 36 und ein schuh-förmiges Organ 37 auf, das oberhalb des Unterteils 36 befestigt ist. Beide Bestandteile 36, 37 begrenzen einen nicht dar-50 gestellten Kanal, in den der Dorn 19 vorspringt. Dieser Kanal ist so bemessen, dass er den Rohrstrang 15 aufnehmen kann, welcher durch den Dorn 19 hindurchgeht, sowie das faserför-mige Filtermaterial 13. Die Bestandteile 36, 37 sind im Innern so verjüngt, dass der lichte Querschnitt des Kanals in Bewe-55 gungsrichtung allmählich abnimmt. Zusätzlich hat der Formblock 18 eine Fördereinrichtung 38 mit einem Förderband 39, beispielsweise ein endloses Textilband; dieses wird durch ein Antriebsrad 40 über Führungsrollen 41 angetrieben und läuft durch den von den Teilen 36, 37 begrenzten Kanal im Form-60 block 18 hindurch, um ein endloses poröses Band 42, z. B. aus Belagpapier 59, von einer Vorratswalze 43 in den Kanal zu bewegen, und zwar mittels Führungswalzen 44, und gleichzeitig das Filtermaterial 13 und den Rohrstrang 15 zu fördern. Das Band 42 ist durchgehend porös. The mold block 18 has a lower part 36 and a shoe-shaped member 37 which is fastened above the lower part 36. Both components 36, 37 delimit a channel (not shown) into which the mandrel 19 projects. This channel is dimensioned in such a way that it can accommodate the pipe string 15, which passes through the mandrel 19, and the fibrous filter material 13. The components 36, 37 are tapered on the inside in such a way that the clear cross section of the channel in Bewe-55 direction gradually decreases. In addition, the mold block 18 has a conveyor device 38 with a conveyor belt 39, for example an endless textile belt; this is driven by a drive wheel 40 via guide rollers 41 and runs through the channel delimited by the parts 36, 37 in the mold-60 block 18 to form an endless porous band 42, e.g. B. of covering paper 59 to move from a supply roller 43 in the channel, by means of guide rollers 44, and at the same time to promote the filter material 13 and the tubing 15. The band 42 is porous throughout.

65 Wie die Fig. 1 zeigt, hat der Formblock 18 zwei bekannte Faltabschnitte 46 und eine Abdichtungseinrichtung 48. Die Faltabschnitte 46 dienen zum Falten der Randabschnitte des Bandes 42 gegeneinander, wodurch eine Hülle für das Filter- 65 As shown in FIG. 1, the mold block 18 has two known folding sections 46 and a sealing device 48. The folding sections 46 serve to fold the edge sections of the band 42 against one another, thereby creating a sleeve for the filter

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material 13 und den Rohrstrang 15 gebildet wird; dagegen dient die Abdichtungseinrichtung 48 zum Abdichten dieser Hülle (Fig. 9). Das Band 42 ist mit einem Bindemittel versehen, z. B. aus thermoplastischem Material, wie einem PVA/PVC-Copolymeren. Letzteres schmilzt beim Erhitzen und bildet nach der Abkühlung einen Klebrand. Wie Fig. 3 zeigt, wird das faserförmige Filtermaterial 13 durch die Wände des Unterteils so stark zusammengepresst, dass eine Reibung zwischen dem Filtermaterial 13 und den Rohrstücken 26 auftritt. Bei bekannter Durchlaufgeschwindigkeit des Filtermaterials durch den Unterteil 36 bewegen die Zufuhrwalzen 23, 23' die Rohrstücke 26 mit niedrigerer Geschwindigkeit, so dass letztere mit bestimmten Abständen längs der Länge des Filterstabs 50 verteilt sind (Fig. 6). material 13 and the tubing 15 is formed; on the other hand, the sealing device 48 serves to seal this casing (FIG. 9). The band 42 is provided with a binder, e.g. B. from thermoplastic material, such as a PVA / PVC copolymer. The latter melts when heated and forms an adhesive burn after cooling. As shown in FIG. 3, the fibrous filter material 13 is pressed together so strongly by the walls of the lower part that friction occurs between the filter material 13 and the pipe pieces 26. If the filter material passes through the lower part 36 at a known speed, the feed rollers 23, 23 'move the pipe sections 26 at a lower speed, so that the latter are distributed at certain intervals along the length of the filter rod 50 (FIG. 6).

Stromabwärts der Abdichtungseinrichtung 48 ist eine bekannte Trennstation mit einem Messer 49 angeordnet, um den fertigen Filterstab 11 in Abschnitte 50 bestimmter Länge zu unterteilen. Jede dieser Längen kann danach in eine Vielzahl von einzelnen Zigarettenfiltern unterteilt werden. A known separation station with a knife 49 is arranged downstream of the sealing device 48 in order to divide the finished filter rod 11 into sections 50 of a certain length. Each of these lengths can then be divided into a variety of individual cigarette filters.

Die Wirkungsweise ist folgende: The mode of action is as follows:

Wie die Fig. 1 zeigt, wird ein Strom von Filtermaterial 13 vom Vorrat 12 zugeführt, auseinandergebreitet, auf bekannte Weise entkräuselt und dann der Düse 32 zugeführt. Zusätzlich wird eine Länge des Rohrstranges 15 von der Vorratstrommel As shown in FIG. 1, a stream of filter material 13 is fed from the supply 12, spread apart, crimped in a known manner and then fed to the nozzle 32. In addition, a length of tubing 15 from the storage drum

14 abgenommen und in den Dorn 19 eingeführt. Nachdem das Filtermaterial 13 in die Düse 32 gelangt ist, bewirkt die der Düse 32 zugeführte Luft, dass das Material ausgewalzt wird, beispielsweise gemäss US-PS 3 367 447. Auf diese Weise wird das Filtermaterial 13 gleichmässig rund um den Rohrstrang 15 verteilt und längs der Oberfläche des Dorns 19 in den Formblock 18 eher gedrückt als gezogen. Wenn das Filtermaterial 13 danach in den Kanal der Teile 36, 37 des Formblocks 18 gelangt, wird es aufgrund der Verjüngung des Schuhs 37 inbe-zug auf den Unterteil 36 allmählich an seinem Umfang zusammengedrückt. Das Filtermaterial 13 wird dann innerhalb des Formblocks 18 in direkte Berührung mit dem Rohrstrang 14 removed and inserted into the mandrel 19. After the filter material 13 has entered the nozzle 32, the air supplied to the nozzle 32 causes the material to be rolled out, for example according to US Pat. No. 3,367,447. In this way, the filter material 13 is distributed uniformly around the pipe string 15 and lengthways the surface of the mandrel 19 pressed into the mold block 18 rather than pulled. When the filter material 13 subsequently enters the channel of the parts 36, 37 of the mold block 18, it is gradually compressed on its circumference due to the tapering of the shoe 37 with respect to the lower part 36. The filter material 13 is then in direct contact with the tubing within the mold block 18

15 gebracht, der mittels der Trenneinrichtung 16 in Rohrstücke 26 unterteilt worden ist. Auf diese Weise wird der Rohrstrang 15 ringsum kontinuierlich vom Filtermaterial 13 umhüllt. Gleichzeitig wird das Belagpapierband 42 in den Formblock 18 unterhalb des Rohrstrangs 15 und des Filtermaterials 13 eingeführt und praktisch U-förmig gefaltet. Die kontinuierliche Zufuhr des Rohrstrangs 15 und des Filtermaterials 13 bewirkt, dass letzteres an den Umfang des Rohrstrangs 15 ringsum mit einer Kraft angedrückt wird, die ausreicht, um die Abschnitte 26 axial ausgerichtet mit bestimmten Abständen voneinander an ihrem Ort zu halten. 15 brought, which has been divided into pipe sections 26 by means of the separating device 16. In this way, the pipe string 15 is continuously surrounded by the filter material 13. At the same time, the covering paper band 42 is inserted into the mold block 18 below the pipe string 15 and the filter material 13 and folded practically in a U-shape. The continuous supply of the tubing string 15 and the filter material 13 causes the latter to be pressed all around the circumference of the tubing string 15 with a force sufficient to hold the sections 26 in place axially aligned at certain distances from one another.

Die Bewegung des Filtermaterials 13 durch den Formblock 18 wird bekanntlich durch das Förderband 39 und das Belagpapierband 42 erleichtert. Ausserdem wird letzteres anschliessend um das zusammengedrückte Filtermaterial 13 gefaltet, und der in Eingriff kommende Rohrstrang 15 wird mit den Randabschnitten des Papierbands 42 zusammen abgedichtet, wodurch ein endloser Filterstab 11 entsteht. Dieser wird dann durch das Messer 49 in Filterstab-Abschnitte 50 bestimmter Länge unterteilt. The movement of the filter material 13 through the mold block 18 is known to be facilitated by the conveyor belt 39 and the covering paper belt 42. In addition, the latter is then folded around the compressed filter material 13, and the pipe string 15 that comes into engagement is sealed together with the edge sections of the paper tape 42, thereby creating an endless filter rod 11. This is then divided by the knife 49 into filter rod sections 50 of a certain length.

Das Messer 49 ist so programmiert, dass es den Filterstab 11 in der Mitte zwischen den Enden eines bestimmten Rohrstücks 26 durchtrennt. Gemäss Fig. 6 wird der Filterstab 50 längs der Linien A bis E in der Zigarettenherstellungsmaschine durchgetrennt. So entstehen sechs Filter aus einem Filterstababschnitt 5, von denen jeder mit einer Tabaksäule T verbunden wird (Fig. 5). Knife 49 is programmed to cut filter rod 11 midway between the ends of a particular piece of pipe 26. 6, the filter rod 50 is cut along the lines A to E in the cigarette manufacturing machine. This creates six filters from a filter rod section 5, each of which is connected to a tobacco column T (FIG. 5).

Die Filterzigarette der Fig. 5 weist einen aus dem Filterstab 11 gebildeten Filter 56 mit einem zylindrischen Rohr 57 auf, das von einer zylindrischen Schicht 58 aus verdichtetem Filtermaterial 13 umgeben ist, ferner eine Hülle 59 aus perforiertem Belagpapier und eine äussere Hülle 60 aus Mundstückpapier. Der Filter 56 ist bekanntlich mittels letzterer mit der Tabaksäule T verbunden, so dass eine Zigarette eEtsteht. Die Hülle 60 weist eine Anzahl Reihen von Perforationen 61 an ihrem Umfang auf, die ungefähr im Mittelabschnitt des Filters angeordnet sind. 5 has a filter 56 formed from the filter rod 11 with a cylindrical tube 57 which is surrounded by a cylindrical layer 58 made of compressed filter material 13, furthermore a sleeve 59 made of perforated covering paper and an outer sleeve 60 made of tip paper. As is known, the filter 56 is connected to the tobacco column T by means of the latter, so that a cigarette eEt. The envelope 60 has a number of rows of perforations 61 on its periphery, which are arranged approximately in the central portion of the filter.

Wie die Fig. 5 zeigt, ist das Rohr 57 im Zigarettenfilter 56 mindestens angenähert gleichachsig angeordnet und bildet einen Kanal 62, der Rauch von der Tabaksäule T zum Diffusor 67 weiterleitet. As shown in FIG. 5, the tube 57 in the cigarette filter 56 is arranged at least approximately coaxially and forms a channel 62 which transmits smoke from the tobacco column T to the diffuser 67.

Wie die Pfeile in Fig. 5 zeigen, strömt Rauch vom Glutkegel bei jedem Zug zum Filter 56 und dort hauptsächlich ungehindert durch den Kanal 62 des Rohrs 57. Beim Erreichen des Diffusors 67 wird der Rauch etwas zerstreut, aber nicht verdünnt durch die Nebenluft, die dabei durch die Perforationen 61 in der Mundstückpapierschicht 60 in die Filterschicht 58 strömt. Letztere hat den schon stark gefilterten Rauch verdünnt, der die ganze Länge durchmessen hat (Pfeile A). B zeigt eine grössere Rauchmenge, die in den Kanal 62 eintritt. Obwohl die Menge dieses Rauches im Vergleich zu normalen Filterzigaretten verringert ist, hat der im wesentlichen ungefilterte und unverdünnte Zustand die Wirkung, dass sie den Geschmack der Zigarette für den Raucher verbessern. As the arrows in FIG. 5 show, smoke flows from the ember cone to the filter 56 with every train and there mainly unhindered through the channel 62 of the tube 57. Upon reaching the diffuser 67, the smoke is somewhat dispersed but not diluted by the secondary air flows through the perforations 61 in the tip paper layer 60 into the filter layer 58. The latter has diluted the already heavily filtered smoke, which has measured the entire length (arrows A). B shows a larger amount of smoke entering channel 62. Although the amount of this smoke is reduced compared to normal filter cigarettes, the substantially unfiltered and undiluted condition has the effect of improving the taste of the cigarette for the smoker.

Der übrige Teil des Zugvolumens besteht aus Nebenluft, welche über die Perforationen 61 in der Mundstückpapierschicht 60, durch die Belagpapierschicht 59 und die Filterschicht 58 in den Mund des Rauchers gelangt. Die Nebenluft vermischt sich also im Gegensatz zu bekannten Filtçrn der eingangs genannten Art erst im Mund des Rauchers mit dem Hauptrauchstrom. Auf diese Weise wird dem Raucher die Möglichkeit eröffnet, von dem gelieferten Rauchstrom einen verbesserten geschmacklichen Eindruck zu erhalten. The remaining part of the draw volume consists of secondary air which passes through the perforations 61 in the tip paper layer 60, through the covering paper layer 59 and the filter layer 58 into the smoker's mouth. In contrast to known filters of the type mentioned at the beginning, the secondary air only mixes with the main smoke flow in the smoker's mouth. In this way, the smoker is given the opportunity to get an improved taste impression from the supplied smoke stream.

Der auf die gleiche Art und Weise herstellbare rohrförmige Gegenstand der Fig. 7 enthält eine poröse und vorzugsweise starre Filterlänge, die darin eingesetzt ist und aus Cohesed-Granulen oder Schaumstoff hergestellt ist wie Polypropylen, Polyäthylen, Nylon od. dgl. Sie kann längs der Linien A' bis E' durchtrennt werden, um Filter zu bilden, von denen einer in Fig. 8 mit einer Tabaksäule T verbunden ist. The tubular article of FIG. 7, which can be produced in the same way, contains a porous and preferably rigid filter length which is inserted therein and is made of Cohesed granules or foam such as polypropylene, polyethylene, nylon or the like. It can be along the lines A 'through E' are cut to form filters, one of which is connected to a tobacco column T in FIG.

Der Anteil und die Geschwindigkeit des Hauptstromes, des Nebenstroms, des Rauchs und der Nebenluft können dadurch geregelt werden, dass die Strömungswiderstände der betreffenden Strömungswege verändert werden; die Ausbeute des Rauchs der Zigarette kann über einen weiten Bereich durch geeignete Wahl der beiden Strömungswiderstände verändert werden. The proportion and the speed of the main flow, the secondary flow, the smoke and the secondary air can be regulated by changing the flow resistances of the relevant flow paths; the yield of smoke from the cigarette can be changed over a wide range by suitable choice of the two flow resistances.

Da es sich herausgestellt hat, dass der Durchmesser des Kanals 62 kritisch ist, kann er nur durch Bauteile genügender Festigkeit aufrechterhalten werden. Daher ist das Rohr 57'aus einem solchen Werkstoff und/oder so ausgebildet, dass es während des Gebrauchs bis zuletzt unverformt bleibt. Ein übermässiges Anwachsen im Durchmesser und der Wanddicke des Hauptstromrohrs kann zu Schwierigkeiten führen, weil dann entweder der zylindrische Raum für das Filtermaterial zu beschränkt ist oder der Filterstab zu schwierig durchzutrennen ist. Since it has been found that the diameter of the channel 62 is critical, it can only be maintained by components of sufficient strength. Therefore, the tube 57 'is made of such a material and / or in such a way that it remains undeformed during use until the very end. An excessive increase in the diameter and the wall thickness of the main flow pipe can lead to difficulties because then either the cylindrical space for the filter material is too limited or the filter rod is too difficult to cut.

Beispiel example

Die Vorrichtung und das Verfahren sind erfolgreich dazu benutzt worden, um Filterstäbe von 150 mm Länge und 24,62 mm Durchmesser im Produktionsmassstab mit einer Geschwindigkeit von 500 Stäben je Minute herzustellen; dazu wurde Celluloseacetatwatte vom Typ «3,0 dpf 48 000 total denier» sowie Polyäthylenrohr niedriger Dichte verwendet. Die beobachtete Maxim al ab weichung des Rohrs von der Sollstellung im Filter betrug nicht mehr als 0,5 mm. The device and method have been successfully used to produce filter rods 150 mm long and 24.62 mm in diameter on a production scale at a speed of 500 rods per minute; cellulose acetate wadding of the "3.0 dpf 48 000 total denier" type and low-density polyethylene tube were used. The observed maximum deviation of the tube from the nominal position in the filter was not more than 0.5 mm.

Auf diese Weise wurden vier 100 mm lange Prüfzigaretten hergestellt und genormten Rauchprüfungen unterworfen. Die Tabelle zeigt typische Ergebnisse, die mit solchen Filterzigaret- In this way, four 100 mm long test cigarettes were produced and subjected to standardized smoke tests. The table shows typical results with such filter cigarette

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

621 050 621 050

ten erzielt werden können. Die darin angegebenen Filteref- wurde durch die Zigarettenfilter praktisch überhaupt nicht be- ten can be achieved. The filteref- specified therein was practically not affected at all by the cigarette filters

fekte beziehen sich auf dieselbe Tabaksäule T, die ohne Ziga- einträchtigt. effects relate to the same tobacco column T, which does not affect Ziga.

rettenfilter abgeraucht wurde (= 100%). Der Rauchgenuss filter was smoked (= 100%). The pleasure of smoking

Tabelle table

Analysenergebnisse für vier Prüfzigaretten Analysis results for four test cigarettes

Typenbezeichnung Type designation

89 WD 89 WD

59 UD 59 UD

87 WD 87 WD

60 UD 60 UD

Druckabfall der Perforation (cm H20) Perforation pressure drop (cm H20)

16,3 16.3

17,2 17.2

9,0 9.0

7,8 7.8

Druckabfall des Hauptstromrohrs (cm H20) Main flow pipe pressure drop (cm H20)

8,1 8.1

9,1 9.1

7,6 7.6

9,7 9.7

Innendurchmesser des Hauptstromrohrs (mm) Main flow pipe inner diameter (mm)

0,982 0.982

0,955 0.955

1,002 1,002

0,945 0.945

Nebenluft (%) Secondary air (%)

38,6 38.6

41,2 41.2

55,8 55.8

60,6 60.6

Verringerung der Ausbeute je Zigarette (%) Reduction in the yield per cigarette (%)

NFDS NFDS

46,6 46.6

57,4 57.4

58,0 58.0

69,8 69.8

Nikotin nicotine

41,3 41.3

46,2 46.2

51,1 51.1

58,6 58.6

HCN HCN

57,5 57.5

67,8 67.8

76,3 76.3

83,0 83.0

Es ist noch zu bemerken, dass der Dorn 19 leicht in vor- 20 Bauweise sind, können auch die Gesamtkosten für den Umbau handene Maschinen mit verhältnismässig geringen Kosten ein- bestehender Maschinen zur Herstellung der Filterstäbe 11 vergebaut werden kann. Da ferner alle anderen Bauteile wie z. B. hältnismässig niedrig gehalten werden. It should also be noted that the mandrel 19 is light in pre-construction, the total costs for the conversion of existing machines can also be installed with relatively low costs for existing machines for producing the filter rods 11. Furthermore, since all other components such. B. be kept relatively low.

die Vorratstrommel für den Rohrstrang 15 von einfacher s the supply drum for the tubing 15 from simple s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

621 050

1. cigarette filter with a tube arranged centrally in the interior of the filter material parallel to the longitudinal axis of the filter, a cylindrical, air-permeable covering paper as a wrapping of the filter material and a further wrapping made of tip paper with a plurality of perforations, characterized in that the tube (57) is shorter than the filter and on the side facing the smoker does not reach the end of the filter, so that a diffuser (67) for the smoke flowing through the pipe (57) is formed between the pipe and filter ends

2. Cigarette filter according to claim 1, characterized in that the tube (57) begins on the tobacco side of the filter (Fig. 5).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Cigarette filter according to claim 2, characterized in that the tube (57) consists of polyethylene.

4. cigarette filter according to claim 1, characterized in that the tube (57) neither on the tobacco nor on the side facing the smoker extends to the end of the filter and consists of a granular or foamed material (Fig. 8).

5. Cigarette filter according to claims 3 and 4, characterized in that the filter material (58) consists of cellulose acetate.

6. Cigarette filter according to claims 3 and 4, characterized in that the length of the tube (57) is V2 to 4 / s the length of the filter.

7. Cigarette filter according to claim 6, characterized in that the length of the tube (57) is approximately 2/3 of the length of the filter.

8. A method for producing the cigarette filter according to claim 1, wherein as a first step a filter rod (11) is continuously produced, characterized in that a continuously provided pipe string (15) is cut into pieces that are twice as long as the pipe (57 ) in the filter, this pipe pieces at a distance from each other, which is twice the difference in length of the filter and the pipe (57), into a nozzle (17), there the pipe pieces and the spaces between them cylindrical with continuously fed Filter material (13) envelops or fills, the filter material (13) is pressed together cylindrically, coated with continuously supplied covering paper (42) and the filter rod (11) obtained is divided into sections (50) of predetermined length.

9. The method according to claim 8, characterized in that the filter rod obtained is divided into pieces which correspond to six cigarette filters, in which the tube begins on the side of the filter facing the tobacco.

10. The method according to claim 8, characterized in that one overlays the opposite edges of the covering paper after wrapping the filter material and connected to each other under the action of heat.

11. The method according to claim 8, characterized in that one cuts through the filter rod with spaced-apart and mutually aligned pipe sections in the middle of a pipe section and in the middle of an intermediate space between two pipe sections (Fig. 6).

12. The method according to claim 8, characterized in that one cuts the filter rod with spaced-apart and mutually aligned pipe sections in the middle of an intermediate space between two pipe sections (Fig. 7).

13. An apparatus for performing the method according to claim 8, characterized by a loading device (14) for the continuous supply of a pipe string (15), a cutting device (16) for the latter, a piercing mandrel (19) for the continuation of the pipe sections, a

Feeding device (12) for the continuous feeding of the filter material (13), a nozzle (17) for the filter material (13) arranged around the perforated mandrel (19), a second feeding device (43) for the continuous feeding of the covering paper (42), a device ( 36, 37) for the cylindrical pressing and wrapping of the filter material (13) with the covering paper (42) and a device (49) for dividing the filter rod (11) into sections (50) of predetermined length (Fig. 1).

14. The device according to claim 13, characterized in that the cutting device (16) for the tubing string (15) contains a mechanism which introduces the cut pipe pieces into the piercing mandrel (19) at a speed which is lower than the feed speed of the filter material.