CH660835A5 - Element de filtre a fumee. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un élément de filtre à fumée, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau de filtrage, un manchon entourant le noyau et une enveloppe d'espacement profilée placée autour du noyau pourvu du manchon, l'enveloppe d'espacement profilée ménageant des passages qui s'étendent dans la direction longitudinale de l'élément jusqu'à une extrémité de celui-ci et qui sont en communication latérale, permettant un écoulement d'air, l'un avec l'autre, ledit manchon étant imperméable à la fumée au moins en dessous desdits passages.

L'invention a également pour objet un filtre comprenant un tel élément, une tige d'éléments de filtre, une tige de filtres et un procédé de fabrication dudit élément.

L'enveloppe d'espacement profilée peut par exemple être ondulée longitudinalement de manière à créer des premiers passages longitudinaux entre elle-même et l'embout et des seconds passages longitudinaux entre elle-même et le manchon, l'embout assurant l'aspiration d'air extérieur directement dans lesdits premiers passages et les premiers et seconds passages adjacents permettant un écoulement d'air du fait de la perméabilité à l'air de la matière de l'enveloppe d'espacement et/ou par l'intermédiaire d'orifices ménagés au travers des parois latérales des ondulations. Il est possible que l'enveloppe d'espacement ait d'autres profils; par exemple, cette enveloppe d'espacement peut être pourvue par gaufrage de saillies destinées à former entre elle-même et l'embout un réseau de passages d'interconnexion qui s'étendent, comme les premiers et seconds passages du mode de réalisation précédemment mentionné, à partir d'une extrémité du filtre, l'embout assurant l'aspiration de l'air extérieur directement dans le réseau précité. Dans certains modes de réalisation, les passages de communication peuvent s'étendre d'une extrémité à l'autre du filtre ou bien ils peuvent se terminer à courte distance de l'autre extrémité, par exemple dans une région de l'enveloppe d'espacement qui est lisse ou profilée de façon appropriée (par exemple avec des ondulations s'étendant circonférentielle-ment) pour fermer lesdits passages. L'embout peut être formé d'une matière intrinsèquement perméable à l'air et/ou il peut comporter des perforations débouchant dans au moins certains des passages. L'embout peut être constitué par une cape assurant la jonction du filtre avec une tige de tabac enveloppée et, dans ce cas, il est habituellement constitué d'une matière imperméable à l'air au travers de laquelle sont ménagées les perforations de ventilation. Lorsque lesdits passages s'étendent à partir d'une extrémité du filtre seulement partiellement en direction de l'autre, le filtre peut être incorporé à une cigarette dans laquelle les passages débouchent dans l'extrémité buccale ou bien en direction du tabac. Dans le premier cas, de l'air de dilution est aspiré au travers des passages directement dans la bouche du fumeur avant de se mélanger à la fumée; dans le second cas, l'air est aspiré d'abord par l'extrémité du filtre correspondant au tabac, puis il revient en arrière sur la longueur du noyau, en se mélangeant à la fumée dans le noyau. Dans d'autres modes de réalisation, le filtre comporte certains desdits passages qui s'étendent à partir de chaque extrémité seulement partiellement vers l'autre, les deux séries de passages se terminant par exemple dans une zone intermédiaire commune sur la longueur du filtre et, dans ce cas, une partie de l'air de ventilation est aspirée directement dans la bouche du fumeur et une partie traverse toute la longueur du noyau de filtrage. En addition à, et séparément des passages de dilution d'air en dessous desquels le manchon est imperméable à la fumée, un filtre conforme à l'invention peut comporter un ou plusieurs autres passages qui sont ménagés par l'enveloppe d'espacement profilée et qui permettent l'écoulement de la fumée vers le noyau, par exemple au travers d'un ou de plusieurs orifices ménagés dans le manchon placé en dessous ou bien dans le cas où le manchon n'est pas prévu.

Un filtre à cigarette tel que celui défini ci-dessus dans lequel l'embout est supprimé, c'est-à-dire avec l'enveloppe d'espacement profilée exposée, peut être joint bout à bout avec une tige de tabac enveloppée à l'aide d'une cape d'embout de ventilation qui constitue l'embout du filtre terminé résultant.

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Dans des filtres conformes à l'invention, le manchon placé autour du noyau peut être un entourage de tampon ou bien une peau intrégrale du noyau.

Le noyau de filtrage peut être formé d'une diversité de matières et de structures. Ainsi, le noyau peut être par exemple constitué de faisceaux de fibres ou filaments liés ou non liés (en acétate de cellulose, en polyolêfine, etc.), de papier crêpé ou d'une matière expansée perméable à l'air. Le noyau peut avoir une structure et une composition uniformes ou non uniformes sur sa longueur; il peut être formé d'une structure homogène ou composite — comportant par exemple des tampons séparés ayant des caractéristiques (par exemple perte de charge) et/ou des compositions identiques ou différentes; le noyau peut s'étendre sur la totalité ou seulement une partie de la longueur de l'élément ou filtre et, lorsque ce noyau est formé d'un ensemble composite de deux ou de plusieurs tampons, des tampons adjacents peuvent buter l'un contre l'autre ou bien être espacés l'un de l'autre. Le noyau peut comporter des particules d'additif qui sont uniformément dispersées dans celui-ci ou bien qui sont localisées dans au moins une zone ou un espace inter-tampons; le noyau peut comporter une périphérie profilée (par exemple rainurée longitudinalement) ou bien il peut comporter un ou plusieurs passages, ou cavités, internes qui peuvent être remplis ou non remplis. Le noyau peut contenir un ou plusieurs composants qui n'ont pas un effet de filtrage, mais qui servent simplement à augmenter la perte de charge; en outre, on peut utiliser, comme dans le noyau de filtrage d'éléments et filtres conformes à l'invention, un tampon à forte perte de charge, à faible pouvoir de retenue et formé d'un assemblage de fibres grossières ou bien d'un assemblage de feuilles gaufrées formées de matière plastique, de métal (par exemple de l'aluminium) ou d'une autre matière. Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe d'espacement entoure une cavité ou évidement débouchant à une extrémité de l'élément de filtre ou du filtre et, en service, cet évidement, ou cavité, peut être disposé contre la tige de tabac enveloppée ou bien il peut être exposé à l'extrémité buccale de la cigarette à filtre.

Des éléments sont réalisés de façon appropriée en assurant d'abord la mise en forme du noyau pourvu d'un manchon (sous la forme d'une tige continue ou discrète de longueur finie), en profilant (par exemple en ondulant) l'enveloppe d'espacement à la configuration nécessaire et en enroulant et fixant l'enveloppe d'espacement profilée autour du noyau; un embout peut ensuite être placé par enroulement autour de l'enveloppe d'espacement; cet embout peut être la cape utilisée pour la jonction de l'élément avec la tige de tabac pendant la fabrication de cigarettes à filtres d'une manière classique.

Normalement, le noyau à manchon se présente sous la forme d'une tige continue qui est ensuite enveloppée de façon continue dans l'enveloppe d'espacement préprofilée, le produit composite continu résultant étant ensuite découpé transversalement en tronçons de longueur finie. Une enveloppe formée d'une matière perméable à l'air peut éventuellement être mise en place de façon continue autour de la structure composite constituée par le noyau et l'enveloppe profilée avant le découpage en longueurs finies. Pour la fabrication de cigarettes à filtres, un produit de ce genre et de longueur double est disposé de manière qu'une tige de tabac enveloppée vienne buter contre l'une ou l'autre de ses extrémités, une cape d'embout de ventilation est mise en place pour joindre ensemble les tiges de tabac et l'élément ou tige de filtrage intermédiaire, et l'ensemble résultant est découpé en son milieu pour produire deux cigarettes à filtres. L'élément ou filtre continu produit initialement est normalement découpé en unités de longueurs multiples (par exemple sextuples) pour la fourniture au fabricant de cigarettes qui effectue ensuite le découpage de ces unités de longueurs multiples en unités de longueur double utilisables pour la production de cigarettes à filtres comme décrit ci-dessus. Il est à noter que, dans le cas de tronçons d'élément ou filtre individuel conformes à l'invention, dont les deux extrémités diffèrent, par exemple où les passages partent seulement d'une extrémité pour se terminer à courte distance de l'autre extrémité, les tiges initiales de longueur multiple paire, qui sont fournies par le fabricant de filtres et à partir desquelles les longueurs individuelles sont finalement formées, peuvent comporter des extrémités identiques — par exemple, la tige de longueur multiple paire pourrait comporter des passages partant des deux extrémités ou bien fermés aux deux extrémités, suivant que les passages de la cigarette finale doivent déboucher respectivement à l'extrémité tabac ou bien à l'extrémité buccale. De telles tiges de longueur double et de longueurs multiples entrent également dans le cadre de la présente invention.

Les avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, faite suivant la ligne I-I de la figure 3, d'un filtre et élément de filtre conforme à l'invention, incorporé à une cigarette à filtre conforme à l'invention,

la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1,

la figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1,

la figure 4 est une vue en coupe longitudinale, semblable à celle de la figure 1, d'un autre filtre et élément de filtre conforme à l'invention, incorporé à une cigarette à filtre conforme à l'invention, et la figure 5 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un élément de longueur multiple conforme à l'invention.

L'élément de filtre représenté sur les figures 1 à 3 comprend un noyau de filtre 2 constitué d'une matière de filtrage enveloppée dans une enveloppe 4 imperméable à la fumée, ainsi qu'une enveloppe d'espacement profilée 6 qui entoure l'enveloppe de tampon 4. L'enveloppe profilée 6 comporte des ondulations longitudinales 10 fermées à une extrémité 22 de l'élément par des ondulations circon-férentielles 12, les ondulations longitudinales 10 créant des passages 14 entre l'entourage de tampon 4 et l'enveloppe profilée 6 et les passages extérieurs 16 dans la face externe de l'enveloppe profilée 6, ces passages 16 étant situés, dans la cigarette terminée de fabrication, entre l'enveloppe profilée 6 et une cape d'embout 8 qui assure la jonction de l'élément de filtre avec une colonne de tabac enveloppée 23 à l'extrémité 22. L'embout 8 est formé d'une matière imperméable à la fumée et il comporte un anneau circonférentiel de perforations 20 par l'intermédiaire desquelles les passages 16 sont en communication avec l'atmosphère extérieure. Les passages 16 sont également en communication avec les passages 14 par l'intermédiaire des orifices 15 ménagés dans les parois des ondulations longitudinales et les passages 16 et 14 sont également ouverts à l'extrémité 18 du filtre.

L'enveloppe profilée 6 est formée d'une matière imperméable à l'air, par exemple un produit stratifié papier/polymère thermoplastique/papier (le polymère étant de préférence une polyolêfine telle que du polyéthylène) qui a été pourvu par gaufrage des ondulations longitudinales et transversales représentées et qui est fixé autour de l'enveloppe de tampon 4 par un joint à recouvrement collé classique; il peut également être fixé par collage sur l'enveloppe de tampon 4 le long d'une ou de plusieurs lignes longitudinales de collage. L'enveloppe profilée 6 ne comprime pas le noyau ou bien n'imprime pas son motif dans sa surface.

Le noyau 2 peut être formé de l'une quelconque de plusieurs matières de filtrage de fumée classiques et il peut avoir une structure classique.

Lorsque la cigarette à filtre représentée est fumée, l'aspiration exercée à l'extrémité buccale fait passer de l'air extérieur au travers des perforations 20 jusque dans les passages 16 puis, par l'intermédiaire des orifices 15 jusque dans les passages 14 puis, le long des passages 16 et 14, jusqu'à l'extrémité buccale 18, de sorte que l'air de ventilation pénètre directement dans la bouche du fumeur avant de se mélanger à la fumée inhalée. Le filtre pourrait au contraire être fixé sur la tige de tabac 23 à l'extrémité 18; dans ce cas, une aspiration exercée sur l'extrémité buccale 22 produirait un écoulement de l'air extérieur au travers des perforations 20 vers le passage 16, puis par l'intermédiaire des orifices 15 vers les passages 14, puis le long des passages 16 et 14 jusqu'à l'extrémité 18 du filtre, puis vers l'ar5

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rière au travers du noyau 2 de l'extrémité 18 vers l'extrémité 22, en provoquant une dilution de la fumée passant au travers du filtre.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, les ondulations 10, et par conséquent les passages 16 et 14, s'étendent sur toute la longueur du filtre depuis l'extrémité 18 jusqu'à l'extrémité 22. Dans ce cas, une partie de la fumée peut pénétrer directement dans les passages 16 et 14 aux endroits où ils rejoignent le tabac. Les matières constituant le noyau 2, l'enveloppe de tampon imperméable 4, l'enveloppe d'espacement profilée 6 et la cape d'embout 8 peuvent être identiques à celles du mode de réalisation des figures 1 à 3.

Comme expliqué précédemment, un filtre conforme à l'invention, tel que l'un quelconque de ceux représentés sur les figures, est initialement produit sous la forme d'un élément continu dans lequel sont découpées des tiges de longueur multiple (c'est-à-dire que chaque tige est un multiple pair de l'élément individuel final), les tiges de longueur multiple étant ensuite subdivisées en éléments de longueur double puis, pendant la production des cigarettes à filtres, en éléments finals de longueur simple. La figure 5 représente une tige de longueur sextuple conforme à la présente invention, à partir de laquelle on peut produire les éléments simples représentés sur la figure 1 en effectuant le découpage d'abord dans les positions 82 pour produire des tiges de longueur double puis, après mise en place de • l'embout pendant la fabrication des cigarettes à filtres comme décrit ci-dessus, dans les positions 84. On obtient par conséquent les cigarettes à filtres représentées sur la figure 1.

L'invention concerne par conséquent également un procédé de fabrication de filtres à fumée, ce procédé consistant à assurer la mise en forme du noyau de filtrage à manchon, à profiler l'enveloppe d'espacement à la configuration nécessaire, puis à enrouler et à fixer l'enveloppe d'espacement profilée autour du noyau à manchon de façon à former lesdits passages. On utilise également une tige d'éléments de filtre de longueur multiple comprenant plusieurs éléments unitaires tels que définis ci-dessus, ces éléments étant disposés bout à bout et étant solidarisés par une enveloppe d'espacement commune qui s'étend sur toute la longueur de la tige, chaque élément unitaire étant disposé symétriquement par rapport à l'élément ou à chaque élément unitaire adjacent. Un élément de filtre conforme à l'invention comprend un noyau de filtre, un manchon entourant le noyau s et une enveloppe d'espacement profilée placée autour du noyau à manchon, cette enveloppe d'espacement profilée ménageant des passages extérieurs et intérieurs qui s'étendent dans la direction longitudinale de l'élément jusqu'à une extrémité de celui-ci et qui sont en communication latérale l'un avec l'autre afin de permettre le passage io d'un écoulement d'air, le manchon étant imperméable à la fumée au moins en dessous desdits passages.

Il est à noter que les figures 1 à 5 ne sont pas à l'échelle réelle et que, sur les figures 1 à 4 notamment, la profondeur des ondulations 10 par comparaison au diamètre du noyau 2 a été fortement exagé-15 rée pour clarifier le dessin; en pratique, le noyau 2 et l'entourage de tampon 4 occupent essentiellement la totalité de la section droite du filtre (dont le diamètre hors-tout est d'environ 8 mm), les ondulations 10 ayant par exemple une profondeur qui est seulement d'environ 0,25 à 1 mm, par exemple de 0,5 mm, et établissant environ 20 44 passages 14, 16.

Dans un filtre conforme à l'invention, l'enveloppe de tampon ou la partie d'entourage de tampon imperméable à la fumée peut être localisée dans la ou des zones situées en dessous desdits passages. 2S Dans tous les modes de réalisation, l'enveloppe de tampon imperméable à la fumée peut se présenter sous la forme d'une peau intégrale du noyau, imperméable à la fumée (et réalisée par exemple par fusion par échauffement ou par solvant), cette peau étant également localisée, le cas échéant, dans la ou les zones situées en dessous 30 desdits passages.

Des filtres conformes à l'invention peuvent comporter leur propre enveloppe extérieure lisse formée d'une matière perméable à l'air et/ou perforée et ils peuvent également être incorporés à des cigarettes à filtres à l'aide d'un embout annulaire.

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1 feuille dessins

Claims (10)

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1. Elément de filtre à fumée, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau de filtrage (2), un manchon (4) entourant le noyau et une enveloppe d'espacement (6) profilée placée autour du noyau (2) pourvu du manchon (4), l'enveloppe d'espacement profilée (6) ménageant des passages (16) qui s'étendent dans la direction longitudinale de l'élément jusqu'à une extrémité de celui-ci et qui sont en communication latérale, permettant un écoulement d'air, l'un avec l'autre, ledit manchon (4) étant imperméable à la fumée au moins en dessous desdits passages (16).

2. Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits passages (16) s'étendent depuis une extrémité jusqu'à son autre extrémité.

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REVENDICATIONS

3. Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins certains des passages (16) se terminent à courte distance de l'autre extrémité.

4. Filtre comprenant un élément de filtre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un embout (8) entourant l'enveloppe d'espacement (6), ladite enveloppe d'espacement profilée (6) ménageant entre le manchon .(4) et l'embout (8) lesdits passages qui sont en communication latérale établissant un écoulement d'air et qui s'étendent dans la direction longitudinale du filtre de manière à déboucher à une extrémité de celui-ci, l'embout (8) assurant, lors de l'utilisation du filtre, l'aspiration d'air extérieur directement dans au moins certains desdits passages (16).

5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe d'espacement (6) est ondulée longitudinalement de façon à former des premiers passages longitudinaux (16) entre elle-même et l'embout et des seconds passages longitudinaux (14) entre elle-même et le manchon (4), l'embout (8) permettant à de l'air extérieur d'être aspiré à travers lui pour pénétrer directement dans les premiers passages (16), les premiers et seconds passages (14) adjacents étant en communication, permettant un écoulement d'air, du fait de la perméabilité à l'air de la matière de l'enveloppe d'espacement (6) et/ou par l'intermédiaire d'orifices (15) ménagés au travers des parois latérales des ondulations.

6. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe d'espacement (6) est gaufrée de façon à ménager entre elle-même et l'embout (8) un réseau de passages (16) interconnectés partant d'une extrémité du filtre, la matière d'embout (8) permettant l'aspiration d'air extérieur au travers de l'embout (8) et directement dans ledit réseau.

7. Filtre selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit embout comprend une cape d'embout assurant son incorporation à une cigarette à filtre.

8. Tige d'éléments de filtre, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme de plusieurs éléments unitaires selon l'une des revendications 1 à 3, disposés bout à bout et intégrés par une enveloppe d'espacement commune (6) s'étendant sur toute la longueur d'un noyau (2), chaque élément unitaire étant disposé symétriquement par rapport à l'élément ou à chaque élément unitaire adjacent et solidaire.

9. Tige de filtres, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme de plusieurs filtres unitaires, selon l'une des revendications 4 à 6, disposés bout à bout et intégrés par une enveloppe d'espacement commune (6) s'étendant sur toute la longueur d'un noyau (2), chaque élément unitaire étant disposé symétriquement par rapport à l'élément ou à chaque élément unitaire adjacent et solidaire.

10. Procédé de fabrication d'un élément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on assure la mise en forme du noyau (2) de filtrage à manchon (4), en ce qu'on profile l'enveloppe d'espacement (6) à la configuration nécessaire et en ce qu'ensuite on enroule et on fixe l'enveloppe d'espacement (6) profilée autour du noyau à manchon (4) pour former lesdits passages (16).