CS277416B6 - Cigarette filter - Google Patents

Description

Vynález se týká filtru pro cigarety, obsahujícího pórovitou filtrační tyčku válcového tvaru, obalenou obalem z plošného nepropustného materiálu, sahajícím od ústního konce filtrační tyčky k jejímu vnitřnímu konci a obklopujícím celý obvod filtrační tyčky s ponecháním dvou volných konců filtrační tyčky, které jsou vzájemně protilehlé, přičemž obal filtrační tyčky je opatřen nejméně jedním podélným žlábkem, vyformovaným ve filtrační tyčce, otevřeným a vyústěným na ústním konci filtrační tyčky a probíhajícím podél filtrační tyčky v délce, která je menší než délka filtrační tyčky, a pórovitá filtrační tyčka je společně s Obalem obklopena náústkovým materiálem, který je nepropustný pro vzduch a kouř, který je opatřen prvními průchozími perforacemi, otevřenými do nejméně jednoho podélného žlábku, a kterým je z vnější strany překryt nejméně jeden podélný žlábek vyformovaný v obalu filtrační tyčky, a obalový materiál filtrační tyčky je mimo alespoň jeden podélný žlábek opatřen oblastmi propustnými pro vzduch.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy cigaretové filtry, které jsou opatřeny na svém povrchu provzdušňovacími otvory, kterými je přiváděn přídavný vzduch z okolí filtru do jeho vnitřku, aby se dosáhlo zředění proudu kouře, procházejícího filtrem a přiváděného kuřákovi do úst. Zřeďování kouře snižuje množství vdechovaných kouřových částic a také plynných složek kouře, které se dostávají do úst a do plic kuřáka. Je známa řada takových provzdušňovacích úprav, které obsahují různá uspořádání provzdušňovacích otvorů a kanálků, kterými se zřeďovací vzduch přivádí do různých míst filtru. V některých známých případech se například obalový papírek pro obalení tyčky tabáku vytváří z pórovitého a pro vzduch částečně propustného materiálu, který umožňuje po celé délce cigarety pronikání přídavného vzduchu do sloupce tabáku, kde se tento provzdušňovací přídavný vzduch mísí s proudem kouře, který se tak zřeďuje.

V jiném známém řešení je obal cigarety opatřen podél celé své délky ve vybraných místech perforacemi, kterými může do cigarety vstupovat přídavný vzduch. Obměnou tohoto řešení je vytvoření perforací v obalu filtru, takže přídavný vzduch vstupuje obvodovými otvory do hmoty filtru, kde se do jisté míry mísí s proudem kouře, pokud se do něj v dostatečné míře dostane. Jednoduché opatření filtrační tyčky perforacemi není totiž postačující k dosažení požadovaného účinku, protože přídavný vzduch proudí filtrem převážně při jeho obvodu a ke středu filtrační tyčky se nedostane. Proto obsahovala další zdokonalená řešení cigaretových filtrů podélné žlábky, které byly zahloubeny do materiálu cigaretového filtru a otvory v jejich dnech se přídavný vzduch dostával hlouběji do filtračního materiálu.

Například US-PS 3 596 663 obsahuje cigaretový filtr, jehož válcové filtrační těleso ve formě filtrační tyčky je obaleno vlnitým obalovým materiálem, kolem kterého je zase ovinut náústkový papírek. Pro přívod přídavného vzduchu jsou v náústkovém papírku vytvořeny perforace, kterými vstupuje vzduch do podélných drážek vlnitého obalu a proudí jimi směrem k ústům kuřáka. US-PS

256 122 obsahuje cigaretový filtr s podélnými žlábky probíhajícími podél vnější plochy filtrační tyčky, obalené nepórovitým a nepropustným obalem, přičemž filtrační tyčka a její nepórovitý obal jsou obklopeny provzdušňovacím náústkovým papírkem a přídavný vzduch se dostává provzdušňovacím náústkovým papírkem a perforacemi v nepropustném obalu do podélných žlábků filtrační tyčky a jimi k ústům kuřáka, zatímco vnitřkem filtrační tyčky proudí jen samotný neředěný kouř. Jiná známá řešení cigaretového filtru s obvodovými podélnými žlábky ve filtrační tyčce pro vedení provzdušňovacího vzduchu do cigaretového filtru jsou popsána V US-PS 3 577 995, 3 752 347, 3 490 461, 3 788 330, 3 773 053, 3 752 165, 3 638 661, 3 608 561, 3 910 288 a 4 256 122.

Úkolem vynálezu je odstranit některé nedostatky těchto dosud známých řešení a vytvořit cigaretový filtr, u kterého by se dosáhlo v podstatě normálního poklesu tlaku podél délky cigarety, opatřené filtrem s menší až střední účinností, a současně by se mělo dosáhnout vytvoření takového cigaretového filtru, který by snižoval obsah dehtu ve vdechovaném kouři především zvýšením podílu přidaného vzduchu v proudu kouře, přičemž by současně měla být zachována základní funkce cigaretového filtru,' spočívající v účinném filtrování kouře i při přidávání provzdušňovacího vzduchu. Vynález je především zaměřen na zdokonalení filtrů se žlábkovou filtrační tyčkou a s výstupy přídavného vzduchu na čele náústkového konce filtru, u kterých jsou stěny podélných žlábků opatřeny provzdušňovacími otvory, přičemž provzdušňovací otvory a perforace mohou být vytvořeny také v jiných místech filtru. Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen cigaretovým filtrem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v náústkovém materiálu jsou vytvořeny mimo nejméně jednoho podélného žlábku druhé provzdušňovací perforace, průchozí do vnitřku tělesa filtrační tyčky, a v obalovém materiálu obalu filtrační tyčky jsou vytvořeny třetí provzdušňovací perforace, umístěné ve dně nejméně jednoho podélného žlábku a průchozí z podélného žlábku do tělesa filtrační tyčky, přičemž první průchozí perforace, průchozí do podélných žlábků, mají součet svých průřezových ploch větší než je součet průřezových ploch druhých provzdušňovacích perforací a součet průřezových ploch těchto druhých provzdušňovacích perforací je větší než součet průřezových ploch třetích provzdušňovacích perforací.

Ve výhodném provedení cigaretového filtru podle vynálezu jsou první průchozí perforace umístěny blíže k uzavřenému konci podélných žlábků než k jejich otevřenému konci, přičemž třetí provzdušňovací perforace jsou umístěny blíže k otevřenému konci podélných žlábků než k jejich uzavřenému konci. Druhé provzdušňovací perforace jsou umístěny proti směru proudu kouře před uzavřenými konci podélných žlábků.

Při tomto vytvoření cigaretového filtru podle vynálezu, to znamená při tomto rozmístění jednotlivých typů perforací a především stanoveným poměrem součtů průřezových ploch jednotlivých druhů perforací, je dosaženo nejvýhodnějšího pronikání přídavného vzduchu do filtrační tyčky. Přídavný vzduch může vstupovat jednak přímo do filtračního materiálu druhými provzdušňovacími perforacemi a jednak může procházet podélnými žlábky bud k ústům kuřáka nebo třetími provzdušňovacími perforacemi opět do filtrační tyčky. Správná volba stanovených poměrů poklesů tlaků v jednotlivých skupinách perforací je velmi důležitá pro správnou funkci filtru, protože se tím zamezuje nerovnoměrnému vstupu vzduchu do filtru jednotlivými typy perforací nebo dokonce jen jedněmi perforacemi. Hodnoty poklesu tlaku jsou závislé na průměru perforací a na jejich počtu a rozmístění, přičemž první pokles tlaku vzduchu za prvními průchozími perforacemi je menší než druhý pokles tlaku vzduchu v proudech vzduchu, procházejících druhými provzdušňovacími perforacemi, přičemž třetí pokles tlaku v proudech vzduchu za třetími provzdušňovacími perforacemi je větší než pokles tlaku v druhých provzdušňovacích perforacích.

Přehled obrázků na výkresu

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladu provedení cigaretového filtru podle vynálezu, zobrazeného na výkresu, kde znázorňuje obr. 1 axonometrícký pohled na cigaretový filtr ve formě samostatné filtrační tyčky, obr. 2 axonometrícký pohled na filtrační tyčku z obr. 1, spojenou s tabákovou tyčkou cigarety a obalenou náústkovým materiálem, přičemž pro lepší názornost je náústkový materiál zobrazen v částečně odvinutém stavu, a obr. 3 podélný řez cigaretovým filtrem, vedený rovinou 3-3·z obr.l. Příklady provedení vynálezu

Cigaretový filtr 10 podle vynálezu je v příkladném provedení zobrazen na obr. 1, 2 a 3 a jeho základní součástí je filtrační tyčka 12 v podstatě válcového tvaru a obal 14 filtrační tyčky 12, který je vytvořen z plošného materiálu nepropustného pro vzduch, obklopujícího filtrační tyčku 12 od jejího ústního konce 16 až k vnitřnímu konci 18, na kterém je filtrační tyčka 12 připojena k tabákové tyčce 24 tvořené sloupcem tabáku v cigaretovém papírku. Kouř ze zapáleného konce cigarety prochází tabákovou tyčkou

24. vstupuje do vnitřního konce 18 cigaretového filtru £0 a prochází materiálem filtrační tyčky 12 směrem k jejímu ústnímu konci 16.

Filtrační tyčka 12 je vyrobena z pórovitého materiálu, například z vláknitého nebo pěnového acetátu celulózy nebo z jiných materiálů, vhodných pro filtrování cigaretového kouře.

Cigaretový filtr 10 podle vynálezu je dále opatřen soustavou podélných žlábků 20, které jsou vyformovány v obalu 14 a zapuštěny do filtrační tyčky 12. Každý podélný žlábek 20 má otevřený konec 22 na ústním konci 16 filtrační tyčky 12 a probíhá od tohoto ústního konce 16 filtrační tyčky 12 v podélném směru a v délce, která je menší než délka filtrační tyčky £2. Obr. 1, 2 a 3 znázorňují cigaretový filtr £0, opatřený čtyřmi takovými podélnými žlábky 20, které jsou rozmístěny ve stejných obvodových roztečích po obvodu filtrační tyčky 12.

Při výrobě cigaretového filtru 10 podle vynálezu může být obal 14 vytvořen vcelku s filtrační tyčkou 12 nebo může být vytvořen jako samostatný prvek z obalového materiálu. Podélné žlábCS 277416 B6 ky 20 mohou být vytvořeny tak, že se například filtrační tyčka 12 ovinutá obalovým materiálem, ze kterého je vytvořen obal 14., vloží do formy nebo do jiného formovacího zařízení, kterým se obal 14 ve vybraných oblastech vtlačí dovnitř filtrační tyčky 12 a vytvarují se tak podélné žlábky 20. Tento výrobní proces je při výrobě cigaretových filtrů známého provedení běžný a provádí se zpravidla za tepla.

Jak je patrno zejména z obr. 2, filtrační tyčka 12 je připojena na tabákovou tyčku 24 pomocí ovinutého náústkového materiálu 26, který obklopuje filtrační tyčku 12 i s jejím obalem 14, a tak je vytvořena cigareta 28 s cigaretovým filtrem 10.. Tento cigaretový filtr 10 je opatřen podle vynálezu provzdušňovacími prostředky, kterými jsou především první průchozí perforace 30 pro průchod prvních proudů vzduchu, vytvořené po obvodu filtrační tyčky 12 v náústkovém materiálu 26, umístěné blíže k uzavřeným koncům podélných žlábků 20 než k otevřeným koncům těchto podélných žlábků 20 a spojující okolní prostor kolem filtrační tyčky 12 s vnitřním prostorem podélných žlábků 20.

První průchozí perforace 30 jsou s výhodou umístěny ve směru proudu kouře těsně za uzavřenými konci podélných žlábků 20, protilehlými k otevřeným koncům 22 podélných žlábků 20 na ústním konci 16 filtrační tyčky 12. Tyto první průchozí perforace 30. mají malý průměr a umožňují vstup proudu vzduchu do podélných žlábků 20 v blízkosti jejich uzavřených konců, protože jsou umístěny přímo nad podélnými žlábky 20. První průchozí perforace 30. mají takové průměry a, jejich počet je tak velký, že jimi procházejí proudy vzduchu, ve kterých dochází za prvními průchozími perforacemi 30 k prvnímu poklesu tlaku, který je stanoven s ohledem na požadované poklesy tlaku v dalších otvorech a perforacích, jak bude podrobněji popsáno v další části.

Obal 14 filtrační tyčky 12 je opatřen druhými provzdušňovacími perforacemi 32., které jsou vytvořeny v náústkovém materiálu 26, procházejí jím a procházejí také obalem 14 filtrační tyčky 12, přičemž jsou vytvořeny ve zvolených místech mimo oblasti podélných žlábků 20. Tyto druhé provzdušňovací perforace 32 jsou tedy zaústěny do pórovitého materiálu filtrační tyčky 12 mimo podélné žlábky 20 a zavádějí přídavný vzduch přímo do tělesa filtrační tyčky 12. Druhé provzdušňovací perforace 32 jsou umístěny proti směru proudu kouře za uzavřenými konci podélných žlábků 20. a jsou rovnoměrně rozmístěny po obvodu filtrační tyčky 12. Rozměry druhých provzdušňovacích perforací 32 a jejich počty jsou stanoveny tak, aby v proudech vzduchu docházelo po průchodu druhými perforacemi 32 k druhému poklesu tlaku, který je větší než pokles tlaku v proudech vzduchu procházejících prvními průchozími perforacemi 30.. Toho je možno dosáhnout například tím, že součet průřezových ploch prvních průchozích perforací 30 je větší než soúčet průřezových ploch druhých provzdušňovacích perforací 32.

Filtrační tyčka 12 je opatřena ve svém obalu 14 ještě dalšími provzdušňovacími otvory, kterými jsou třetí provzdušňovací perforace 34., vytvořené ve dnech podélných žlábků 20 a propouštějící část proudu vzduchu z podélných žlábků 20 do tělesa pórovité filtrační tyčky 12. Tyto třetí provzdušňovací perforace 34 jsou umístěny blíže k otevřeným koncům 22 podélných žlábků 20 než k jejich uzavřeným koncům a s výhodou jsou umístěny v těsné blízkosti otevřených konců 22 podélných žlábků 20.· Rozměry třetích provzdušňovacích perforací 34 a jejich počet jsou stanoveny požadavkem, aby v proudech procházejícího vzduchu docházelo po průchodu třetími provzdušňovacími perforacemi 34 k třetímu poklesu tlaku vzduchu, který má .být větší než druhý pokles tlaku vzduchu v proudech vzduchu procházejících druhými provzdušňovacími perforacemi 32. To znamená, že součet průřezových ploch třetích provzdušňovacích perforací 34 je menší než součet průřezových ploch druhých provzdušňovacích perforací 32.

Bylo zjištěno, že pro běžné cigaretové filtry 10./ které mají průměr kolem 8 mm, mají mít první průchozí perforace 30 průměr 0,5 mm, druhé provzdušňovací perforace 32, kterých je větší počet, mají mít rovněž průměr 0,5 mm, a třetí provzdušňovací perforace 34 mají s výhodou průměr 3/8 mm, přičemž tyto rozměry zajišťují jednak dobrou funkci cigaretového filtru 10 a jednak potřebný poměr mezi poklesy tlaků vzduchu při průchodu prvními průchozími perforacemi 30./ druhými provzdušňovacími perforacemi 32 a třetími provzdušňovacími perforacemi 34.

Bylo také zjištěno, že první průchozí perforace 30 mají nejvýhodnější polohu 2 až 4 mm od uzavřeného konce podélných žlábků 20 a nejvýhodnější poloha třetích provzdušňovacích perforací 34 je 2 až 4 mm od otevřeného konce 22 podélných kanálků 20.

Jak je nejlépe patrno z obr. 3, proudí při kouření cigarety 28 a za podmínky, že podélné žlábky 20 nejsou na otevřených koncích 22 uzavřeny například rty kuřáka, hlavní podíl přídavného provzdušňovacího vzduchu prvními průchozími perforacemi 30 do podélných žlábků 20, prochází jimi v podélném směru a vystupuje na jejich otevřených koncích 22 do úst kuřáka. Podstatně menší množství přídavného vzduchu proudí druhými provzdušňovacími perforacemi 32 a třetími provzdušňovacími perforacemi 34., protože poklesy tlaku vzduchu jsou v proudech vzduchu procházejících těmito perforacemi 32, 34 podstatně větší než je pokles tlaku vzduchu v proudu vzduchu procházejícím prvními průchozími perforacemi 30 do podélných žlábků 20.· Jsou-li podélné žlábky 20 na otevřeném konci 22 uzavřeny například rtem kuřáka nebo v nich vzniká větší odpor proti proudění vzduchu, pak proudí větší množství vzduchu druhými provzdušňovacími perforacemi 32 a podélnými žlábky do třetích provzdušňovacích perforací 34, kterými potom proudí do tělesa filtrační tyčky 12♦

Uvedený příklad provedení především objasňuje podstatu vynálezu, není však v žádném případě omezujícím a jediným možným provedením, protože jsou možná další příkladná provedení, vycházející z podstaty vynálezu.

Claims (4)

1. Cigaretový filtr obsahující .pórovitou filtrační tyčku válcového tvaru, obalenou obalem z plošného nepropustného materiálu, sahajícím od ústního konce filtrační tyčky k jejímu vnitřnímu konci a obklopujícím celý obvod filtrační tyčky s ponecháním dvou volných konců filtrační tyčky, které jsou vzájemně protilehlé, přičemž obal filtrační tyčky je opatřen nejméně jedním podélným žlábkem, vyformovaným ve filtrační tyčce, otevřeným a vyústěným na ústním konci filtrační tyčky a probíhajícím podél filtrační tyčky v délce, která je menší než délka filtrační tyčky, a pórovitá filtrační tyčka je společně s obalem obklopena náústkovým materiálem, který je. nepropustný pro vzduch a kouř, který je opatřen prvními průchozími perforacemi, otevřenými do nejméně jednoho podélného žlábku, a kterým je z vnější strany překryt nejméně jeden podélný žlábek vyformovaný v obalu filtrační tyčky, a obalový materiál filtrační tyčky je mimo alespoň jeden podélný žlábek opatřen oblastmi propustnými pro vzduch, vyznačující se tím, že v náústkovém materiálu (26) jsou vytvořeny mimo nejméně jednoho podélného žlábku (20) druhé provzdušňovací perforace (32), průchozí do vnitřku tělesa filtrační tyčky (12) a v obalovém materiálu obalu (14) filtrační tyčky (12) jsou vytvořeny třetí provzdušňovací perforace (34), umístěné ve dně nejméně jednoho podélného žlábku (20) a průchozí z podélného žlábku (20) do tělesa filtrační tyčky (12), přičemž první průchozí perforace (30), průchozí do podélných žlábků (20), mají součet svých průřezových ploch větší než je součet průřezových ploch druhých provzdušňovacích perforací (32) a součet průřezových ploch těchto druhých provzdušňovacích perforací (32) je větší než součet průřezových ploch třetích provzdušňovacích perforací (34).

2. Cigaretový filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že první průchozí perforace (30) jsou umístěny blíže k uzavřenému konci podélných žlábků (20) než k jejich otevřenému konci (22).

3. Cigaretový filtr podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že třetí provzdušňovací perforace (34) jsou umístěny blíže k otevřeným koncům (22) podélných žlábků (20) než k jejich uzavřeným koncům.

4. Cigaretový filtr podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že druhé provzdušňovací perforace (32) jsou umístěny mezi uzavřenými konci podélných žlábků (20) a vnitřním koncem (18) filtrační tyčky (12).