CH672575A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filter mit Mundstücksmaterial für eine Zigarette gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1,4 oder 7.

Dies ist eine Teilfortsetzungs-Anmeldung der US-Anmeldung mit der Nummer 581 516, eingereicht am 21. Februar 1984, für Reynolds und andere, mit dem Titel «Verbesserter Zigarettenfilter».

In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen eingesenkten Filter mit einer darin angeordneten Ventila-tionsluft-Einrichtung. In einer anderen Hinsicht bezieht sich die Erfindung auf einen Filter für eine Zigarette mit einer darin angeordneten Luftströmungs-Beschleunigungseinrich-tung in Kombination mit einer Ventilationsluft-Einrichtung.

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Es ist im Stand der Technik bekannt, Filter an Zigaretten anzubringen, wobei die Filter mit Ventilationseinrichtungen versehen sind, um Umgebungsluft in den Filter zur Verdünnung der Rauchströmung einzubringen. Die Verdünnung der Rauchströmung reduziert die Menge der Rauchteilchen ebenso wie die Gasphasenkomponenten, welche dem Munde des Rauchers zugeführt werden. Eine Anzahl von Einrichtungen zum Einbringen von Ventilationsluft in die Zigarette ist vorgeschlagen und eingesetzt worden. Beispielsweise kann die Umhüllung für den Tabak in einer Zigarette aus einem porösen Material hergestellt sein, welches das Eindringen von Luft entlang der Gesamtlänge der Zigarette ermöglicht, in welcher sie sich mit dem durchströmenden Rauch vermischt und dabei den Rauch in der Strömung verdünnt. Auch kann die Zigarettenumhüllung an ausgewählten Stellen entlang der Länge der Zigarette perforiert sein, wodurch Öffnungen in der Zigarette entstehen, durch welche Ventilationsluft eindringt. Weiterhin ist es bekannt, die Umhüllung des Filters zur Verdünnung der Rauchströmung zu perforieren. Es wurde auch eine Anzahl von Vorschlägen zur Verwendung von Rillen innerhalb des Filterpfropfens für die Zigarette zur Erleichterung des Hinzufügens von Ventilationsluft zur Rauchströmung gemacht.

Beispielsweise bezieht sich das US-Patent Nr. 3 596 663 auf einen Tabakrauchfilter, der mit einer ein Filterelement umgebenden, gewellten, porösen Pfropfenumhüllung umgeben ist, welche von einem Mundstückspapier mit darin ausgebildeten Durchströmperforationen umhüllt ist, wobei Ventilationsluft direkt in das Filterelement eintritt oder entlang den Rillen zum Munde des Rauchers weiterströmt. Andere Patente, die sich auf Zigarettenfilter mit das Filterelement zur Zufuhr von Ventilationsluft zum filternden Ende der Filterzigarette umgebende Rillen beziehen, umfassen die US-Patente Nr. 3 577 995, Nr. 3 572 347, Nr. 3 490 461, Nr. 1 718 122, Nr. 3 788 330, Nr. 3 773 053, Nr. 3 752 165, Nr. 3 638 661, Nr. 3 608 561, das deutsche Patent Nr. 2 302 677, die britischen Patente Nr. 1 414 745,

Nr. 1 360 612, Nr. 1 360 611 und das US-Patent Nr. 3 910 288. Die vorerwähnten britischen Patente sind auf nicht-umhüllte Acetatfilter gerichtet. Es gibt weiterhin eine Anzahl von Patenten, die auf die Verwendung von zentral angeordneten Röhren in einem Zigarettenfilter gerichtet sind. Darin eingeschlossen sind beispielsweise die US-Patente Nr. 3 860 011, Nr. 4 037 524, Nr. 4 086 846, Nr. 4 022 221, Nr. 3 045 680, Nr. 3 621 851, Nr. 3 674 036, Nr. 4 109 666 und Nr. 4 256 122. Ferner betrifft das US-Patent Nr. 4 380 241 ein nicht-filterndes Zigarettenmundstück mit einer zentral angeordneten Rauchströmungsröhre.

Die vorliegende Erfindung stellt vorteilhafterweise eine einfache Anordnung eines Filters für eine Zigarette bereit, welche einen Zigarettenfilter zur Reduzierung des Teergehalts sowohl durch Ventilation als auch durch Filterung schafft. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Filterventilationssystem für eine Zigarette unter Verwendung von Rillen in dem Filterpfropfen, die sich von Mundstücksperforationen in dem Mundstückspapier bis zum Mundende des Filters erstrecken. Auch schafft die Erfindung einen gerillten Filter mit einer nicht-porösen Pfropfen-Umhüllung. Die Erfindung schafft ferner Mittel zur Beschleunigung der aus den Ventilationsluft-Rillen am Mundende des Filters austretenden Luft.

Verschiedene andere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann beim Lesen der nachstehenden Offenbarung als offensichtlich.

Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung einen Filter mit Mundstücksmaterial für eine Zigarette, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab von zylindrischer Gestalt, durch eine undurchlässige Umhüllung, die sich in Längsrichtung entlang dem Filterstab, diesen unter Freilassung von gegenüberliegenden Durchströmenden umgebend, erstreckt und wenigstens eine in den Filterstab eingebettete, längs verlaufende Rille aufweist, die am Mundende des Filterstabes offen ist und sich von da aus über eine Entfernung erstreckt, die geringer ist als die Länge des Filterstabs, durch Mundstücksmaterial, das in Längsrichtung der Umhüllung, diese umgebend, verläuft, sich über das Mundende des Filterelements hinaus unter Bildung einer Einsenkung am Filter-Mundende mit einem vorgegebenen Mass erstreckt und eine Einrichtung zur Zuführung von Ventilationsluft in die Rille hinein aufweist, wobei die Ventilationsluft das einzige durch die Rille strömende Fluid bei Benutzung des Filters während normalen Rauchzugs ist, und durch eine aus einem undurchlässigen Material hergestellte Hülse, die in der Einsenkung konzentrisch zu dem sich über das Mundende des Filterstabs hinaus erstreckenden Teil des Mundstücksmaterials angeordnet ist und an das Mundende des Filterstabs anstösst, wobei die Dicke der Hülsenwandung geringer ist als die Tiefe der Rille, so dass das offene Ende der Rille zur Geschwindigkeitsbeschleunigung der aus der Rille ausströmenden Ventilationsluft teilbeschränkt ist.

Es versteht sich von selbst, dass die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nicht als Beschränkung gedacht ist, sondern dass verschiedene Abänderungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung sich beim Lesen der nachstehenden Offenbarung für den Fachmann ergeben.

In der beigefügten Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines bevorzugten Filterelementes gemäss der vorliegenden Erfindung, das an eine Zi-garetten-Tabaksäule befestigt ist,

Fig. 2 eine Endansicht des in Fig. 1 dargestellten Filterelementes,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines anderen bevorzugten Filterelementes gemäss der vorliegenden Erfindung, das an eine Zigaretten-Tabaksäule befestigt ist,

Fig. 4 eine Endansicht des in Fig. 3 dargestellten Filterelementes,

Fig. 5 einen Längsschnitt eines nochmals anderen bevorzugten Filterelementes der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 6 eine Endansicht des in Fig. 5 dargestellten Filterelementes.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemässer Filterpfropfen 2 gezeigt. Dieser Filterpfropfen 2 umfasst ein von einer nicht-porösen Umhüllung 12 umgebenes Zelluloseace-tat-Filterelement 10 oder jeden anderen bekannten, aus faserigen oder geschäumten Materialien bestehenden Filter für Zigarettenrauch. Der Begriff «nicht-poröse Umhüllung» umfasst sowohl nicht-poröse Aussenflächen von geschäumtem Material, die einteilig mit dem Filterelement ausgebildet sind, als auch nicht-poröses Umhüllungsmaterial, welches nicht-einteilig mit dem Filterelement ausgebildet ist. Weiterhin ist der Filterpfropfen 2 mit einer Mehrzahl von Rillen 14 versehen, die zum Mundende des Filterelementes 10 hin offen sind und sich von da aus in Längsrichtung über eine vorbestimmte Entfernung erstrecken, die geringer ist als die Gesamtlänge des Filterelementes 10. Die Filterpfropfen 2 werden allgemein dadurch hergestellt, dass ein normaler Filterstab aus Zelluloseacetat oder dergleichen mit einem nichtporösen Umhüllungsmaterial umwickelt und dann der umwickelte Filterstab in eine zur Ausbildung von geeigneten Rillen in den Filterstab konstruierte Form oder andere Behandlungseinrichtung eingelegt wird. Ein derartiges, bekanntes Verfahren wird als Warmformungstechnik bezeichnet.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Filterpfropfen 2 an einer Tabaksäule oder Zigarette 3 befestigt und zur Umwick-

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lung mit Mundstückspapier 16 positioniert. Das Mundstückspapier 16 weist eine Mehrzahl von Perforationen 18 auf, die in Umfangsrichtung den Filterpfropfen 2 umgeben und so angeordnet sind, dass sie auf die Rillen 14 ausgerichtet sind. Ventilationsluft tritt radial durch die Perforationen 18 in die Rillen 14 ein. Der Begriff «Mundstückspapier» kann kommerziel verfügbares Mundstückspapier in Kombination mit einer luftdurchlässigen Umhüllung umfassen, welche beim Zusammenbau des Filters vor der Befestigung an eine Tabakssäule verwendet wird. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, tritt Ventilationsluft durch die Perforationen 18 im Mundstückspapier ein und strömt entlang den Rillen 14 in Richtung auf den Mund des Rauchers zu.

Wie die Figuren 1 und 2 weiterhin zeigen, umfasst der Filterpfropfen 2 ferner eine Hülse 20, die von einer dünnen, im wesentlichen zylindrischen Wandung 22 gebildet ist. Die Hülse 20 ist am Mundende des Filterelementes 10, koaxial mit diesem, angeordnet, so dass eine Einsenkung 24 am Mundende des Filterelementes 10 entsteht. Der Aussen-durchmesser der zylindrischen Hülsenwandung 22 ist allgemein gleich dem Durchmesser des Filterpfropfens 2. Der Innendurchmesser der Hülsenwandung 22 ist gross genug, so dass wenigstens ein Teil der offenen Enden der Rillen 14 am Mundende des Filterelementes 10 zur Einsenkung 24 hin offen ist. Dies bedeutet, dass die Dicke der zylindrischen Wandung 22 geringer ist als die Tiefe einer Rille 14. Die Hülse 20 ist am Filterelement 10 durch das Mundstückspapier 16 befestigt, welches sich, die Aussenfläche der Hülsenwandung 22 in Umfangsrichtung überlappend, über das Mundende des Filterpfropfens 2 hinaus erstreckt. Die Hülse 20 stösst, wie dargestellt, an das Mundende des Filterelementes 10 an. Vorzugsweise ist die zylindrische Wandung 22 aus einem undurchlässigen Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt.

Die Hülse 20 dient als eine Drossel zur Beschleunigung der Geschwindigkeit der von den Rillen 14 in die Einsenkung 24 strömenden Ventilationsluft, wodurch bewirkt wird, dass diese mit einer höheren Geschwindigkeit in den Mund des Rauchers eintritt, ohne dabei die Volumen-Durchfluss-menge optimalen Werts der in den Mund des Rauchers einströmenden Ventilationsluft zu reduzieren, welches der Fall sein würde, wenn die Rillen 14 zur Erhöhung der Geschwindigkeit der in den Mund des Rauchers einströmenden Luft verkleinert wären.

Die Figuren 3 und 4 zeigen das mittels des Mundstückspapiers 16 an der Tabaksäule 3 befestigte Filterelement 10, wobei sich, wie vorstehend beschrieben, ein Teil des Mundstückspapiers 16 zur Bildung der Einsenkung 24 für das Fil-terstab-Mundende über das Mundende des Filterelementes 10 hinaus erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Drossel in Form einer Hülse 120 aus relativ steifem, undurchlässigem Material in der Einsenkung 24 konzentrisch zu dem sich über das Filterelement-Mundende hinaus erstreckenden Teil des Mundstückmaterials angeordnet. Das eine Ende der Wandung 122 der Drosselhülse 120 ist am Mundende in das Filterelement 10 eingebettet, um die Drosselhülse 120 direkt auf das Filterelement 10 zu setzen. Dies kann in unterschiedlicher Art und Weise erzielt werden. Beispielsweise kann das Filterelement 10, wie in Figur 3 dargestellt, mit einer Umfangskante 126 in der Peripherie des Filterelementes 10 unmittelbar angrenzend an dessen Mundende mit einem Aussendurchmesser ausgebildet sein, der geringer ist als der Durchmesser des Filterelementes 10 und etwa gleich dem Innendurchmesser der Drosselhülse 120. Die Drosselhülse 120 erstreckt sich vollständig entlang der Gesamtlänge der Einsenkung 24. Die Wandung 122 der Hülse 120 ist von geeigneter Dicke, um lediglich einen Teil des offenen Auslassendes jeder Rille 14 einzuschränken. Die Drosselhülse 120 beschleunigt die aus den Rillen 14 austretende Luft mit den gleichen vorteilhaften Ergebnissen, wie sie unter Bezug auf die Drosselhülse 20 vorstehend beschrieben sind.

Die Figuren 5 und 6 zeigen das mittels des Mundstückspapiers 16 an der Tabaksäule 3 befestigte Filterelement 10, wobei sich, wie vorstehend beschrieben, ein Teil des Mundstücksmaterials 16 über das Mundende des Filterelementes 10 zur Bildung einer Einsenkung 24 hinaus erstreckt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Drossel in Form einer ringförmigen Hülse 220 aus verhältnismässig steifem, undurchlässigem Material in der Einsenkung 24 konzentrisch mit dem sich über das Filterelement-Mundende hinaus erstrek-kenden Teil des Mundstückmaterials angeordnet. Die Drosselhülse 220 ist in Längsrichtung des Filterelementes 10 derart von dessen Mundende mit Abstand angeordnet, dass ein Ende der Hülsenwandung 222 einen vorgegebenen Abstand vom Filterelement-Mundende aufweist. Der Aussendurchmesser der Drosselhülse 220 ist gleich dem Innendurchmesser des sich über das Filterpfropfen-Mundende hinaus erstreckenden Mundstückmaterials. Die Dicke der Hülsenwandung 222 ist geringer als die radiale Tiefe der Rillen 14, obwohl auch vorgesehen sein kann, dass sie gleich oder grösser als die radiale Entfernung der Rille 14 ausgebildet ist. Das Ende der Drosselhülse 220 wirkt zusammen mit dem Filterelement-Mundende zur Bildung eines ringförmigen Luftströmungs-Durchganges 228, der zu allen Rillen 14 hin offen ist und eine in radialer Richtung des Filterelement-Mundendes gemessene Breite aufweist, die geringer ist als die Tiefe einer Rille 14. Die Drosselhülse 220 dient zur Beschleunigung der aus den Rillen 14 austretenden Luft.

Es versteht sich, dass die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele ohne Abweichung von den Prinzipien der vorstehenden Erfindung verschiedenartig abgewandelt werden können.

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1 Blatt Zeichnungen

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Filter mit Mundstücksmaterial für eine Zigarette, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab (10) von zylindrischer Gestalt, durch eine undurchlässige Umhüllung (12), die sich in Längsrichtung entlang dem Filterstab (10), diesen unter Freilassung von gegenüberliegenden Durchströmenden umgebend, erstreckt und wenigstens eine in den Filterstab (10) eingebettete, längs verlaufende Rille (14) aufweist, die am Mundende des Filterstabs (10) offen ist und sich von da aus über eine Entfernung erstreckt, die geringer ist als die Länge des Filterstabs (10), durch Mundstücksmaterial (16), das in Längsrichtung der Umhüllung (12), diese umgebend, verläuft, sich über das Mundende des Filterelements (10) hinaus unter Bildung einer Einsenkung (24) am Filter-Mundende mit einem vorgegebenen Mass erstreckt und eine Einrichtung zur Zuführung von Ventilationsluft in die Rille (14) hinein aufweist, wobei die Ventilationsluft das einzige durch die Rille (14) strömende Fluid bei Benutzung des Filters (2) während normalen Rauchzugs ist, und durch eine aus einem undurchlässigen Material hergestellte Hülse (20), die in der Einsenkung (24) konzentrisch zu dem sich über das Mundende des Filterstabs (10) hinaus erstreckenden Teil des Mundstückmaterials (16) angeordnet ist und an das Mundende des Filterstabs (10) anstösst, wobei die Dicke der Hülsenwandung (22) geringer ist als die Tiefe der Rille (14), so dass das offene Ende der Rille (14) zur Geschwindigkeitsbeschleunigung der aus der Rille (14) ausströmenden Ventilationsluft teilbeschränkt ist.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) umfasst, welches über wenigstens einem Teil der Rille (14) porös ist.
3. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) mit darin ausgebildeten Perforationen (18) umfasst, die in Strömungsverbindung mit der Rille (14) stehen.
4. 4. Filter mit Mundstücksmaterial für eine Zigarette, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab (10) von zylindrischer Gestalt, durch eine undurchlässige Umhüllung (12), die sich in Längsrichtung entlang dem Filterstab (10), diesen unter Freilassung von gegenüberliegenden Durchströmenden umgebend, erstreckt und wenigstens eine in den Filterstab (10) eingebettete, längsverlaufende Rille (14) aufweist, die am Mundende des Filterstabs (10) offen ist und sich von da aus über eine Entfernung erstreckt, die geringer ist als die Länge des Filterstabs (10), durch Mundstücksmaterial (16), das in Längsrichtung der Umhüllung (12), diese umgebend, verläuft, sich über das Mundende des Filterstabs (10) hinaus unter Bildung einer Einsenkung (24) am Filter-Mundende mit einem vorgegebenen Mass erstreckt und eine Einrichtung zur Zuführung von Ventilationsluft in die Rille (14) hinein aufweist, wobei die Ventilationsluft das einzige durch die Rille (14) strömende Fluid bei Benutzung des Filters (2) während normalen Rauchzugs ist, und durch eine aus einem undurchlässigen Material hergestellte Hülse (120), die in der Einsenkung (24) konzentrisch zu dem sich über das Mundende des Filterstabs (10) hinaus erstreckenden Teil des Mundstückmaterials (16) angeordnet und in den Filterstab (10) hineinragend an dessen Mundende konzentrisch eingebettet ist, wobei die Dicke der Hülsenwandung (122) geringer ist als die Tiefe der Rille (14), so dass das offene Ende der Rille (14) zur Geschwindigkeitsbeschleunigung der aus der Rille (14) ausströmenden Ventilationsluft teilbeschränkt ist.
5. 5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) umfasst, welches über wenigstens einem Teil der Rille (14) porös ist.
6. 6. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) mit darin ausgebildeten Perforationen (18) umfasst, die in Strömungsverbindung mit der Rille (14) stehen.
7. 7. Filter mit Mundstücksmaterial für eine Zigarette, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab (10) von zylindrischer Gestalt, durch eine undurchlässige Umhüllung (12), die sich in Längsrichtung entlang dem Filterstab (10), diesen unter Freilassung von gegenüberliegenden Durchströmenden umgebend, erstreckt und wenigstens eine in den Filterstab (10) eingebettete, längsverlaufende Rille (14) aufweist, die am Mundende des Filterstabs (10) offen ist und sich von da aus über eine Entfernung erstreckt, die geringer ist als die Länge des Filterstabes (10), durch Mundstücksmaterial (16), das in Längsrichtung der Umhüllung (12), diese umgebend, verläuft, sich über das Mundende des Filterstabes (10) hinaus unter Bildung einer Einsenkung (24) am Filter-Mundende mit einem vorgegebenen Mass erstreckt und eine Einrichtung zur Zuführung von Ventilationsluft in die Rille (14) hinein aufweist, wobei die Ventilationsluft das einzige durch die Rille (14) strömende Fluid bei Benutzung des Filters (2) während normalen Rauchzugs ist, und durch eine aus einem undurchlässigen Material hergestellte Hülse (220), die in der Einsenkung (24) konzentrisch zu dem sich über das Mundende des Filterstabes (10) hinaus erstreckenden Teil des Mundstückmaterials (16) derart angeordnet ist, dass sie einen Abstand vom Mundende des Filterstabs (10) aufweist sowie mit diesem unter Bildung eines zur Rille (14) offenen ringförmigen Luftströmungs-Durchgangs (228) zusammenwirkt, wobei die in Radialrichtung des Filterstabs (10) gemessene Breite des ringförmigen Durchgangs (228) geringer ist als die Tiefe der Rille (14).
8. 8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) umfasst, welches über wenigstens einem Teil der Rille (14) porös ist.
9. 9. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Zuführung von Luft zur Rille (14) Mundstücksmaterial (16) mit darin ausgebildeten Perforationen (18) umfasst, die in Strömungsverbindung mit der Rille (14) stehen.
10. 10. Filter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Hülsenwandung (222) geringer ist als die Tiefe der Rille (14).
11. 11. Filter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Hülsenwandung grösser ist als die Tiefe der Rille (14).
12. 12. Filter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Hülsenwandung im wesentlichen gleich der Tiefe der Rille (14) ist.