DE1632222B1 - Zigarettenmundstück aus Kunststoff und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zigarettenmundstück aus die sich in Längsrichtung der Innenwand des Grundim Strang verpreßtem Kunststoff, bestehend aus einer körpers anlegen und gleichzeitig mit diesem durch hohlen, zylindrischen Hülse von entsprechendem Strangpressen erzeugt sind. Die nach innen gerichte-Durchmesser, die an ihrer Innenwand in Längsrich- ten freien Kanten der Rippen sind untereinander vertung verlaufende Rippen trägt, das gekennzeichnet 5 bunden durch ein rohrförmiges Verbindungs- und ist durch ein parallel zur Zylinderachse angeordnetes Stützelement mit im Endzustand dreieckigem Quernachgiebiges Stützelement, das die nach innen ge- schnitt, das der Achse der Außenhülle parallel läuft, richteten Kanten der Rippen abstützt und dessen Dieses die nach innen gerichteten Kanten der Rippen Wand wesentlich schwächer gehalten ist als diejenige verbindende Element ist wesentlich schwächer geder Hülse und das sich beim Schrumpfen der Rippen io halten als die Außenhülse, so daß die Unterschiede unter Kompensierung des Schrumpfbetrages defor- zwischen Hülse und Rippen im Schrumpfbetrag beim miert, derart, daß die Rundheit der Hülse aufrecht- Abkühlen kompensiert werden durch Deformation erhalten wird. des Verbindungselements, dessen Querschnitt zu-

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur nächst vorzugsweise kreisförmig ist, sich beim AbHerstellung derartiger Zigarettenmundstücke durch 15 kühlen jedoch durch Schrumpfen ändern kann.
Strangpressen einer Kunststoffmasse, das weiter unten Die Mundstücke werden von einem kontinuierlich näher beschrieben wird. ausgepreßten Strang einzeln abgeschnitten. Der

Im Strangpreßverfahren hergestellte Zigaretten- Strang wird zunächst derart verpreßt (extrudiert), daß mundstückeinsätze aus Kunststoff sind bekannt (deut- die Dimensionen seiner Teile wesentlich größer sind sehe Gebrauchsmuster 1798 157 und 1 814 375), je- 20 als die endgültigen Dimensionen des Mundstücks, doch handelt es sich dabei um Mundstücke mit Filter- Das stranggepreßte Werkstück wird der Presse entwirkung, die entweder einen kompakten oder durch- nommen und bei einer Temperatur, die noch oberlöcherten »Kernstab« oder einen nach innen nicht halb des Erstarrungspunktes des Kunststoffes liegt, abgestützten »Hohlkanal« aufweisen. verstreckt, d. h. in die Länge gezogen, so daß sich

Bekannt sind ferner durch Strangpressen her- 25 sein Durchmesser und die Dimensionen der Stützgestellte Einlageröhrchen für Rauchgeräte (Pfeifen, konstruktion verrringern. Daraufhin wird das rohr-Zigarren- und Zigarettenspitzen), die an den Innen- förmige Stück unter Anwendung eines genau einwänden Erhöhungen, Stege oder Rippen aufweisen, gestellten Gasdrucks derart in Form gebracht, daß um die Absorptionskraft für Verbrennungsrückstände sein endgültiger Durchmesser genau demjenigen der zu erhöhen. 30 Zigarette entspricht. Während der Strang verstreckt

Die Aufgabe des erfindungsgemäßen Zigaretten- und in die richtigen Dimensionen gebracht wird,

mundstückes, das auch in seiner Ausführungsform kühlt er sich ab; dabei verläuft die Abkühlung der

grundsätzlich von den letzterwähnten »Einlageröhr- . zylindrischen Hülse rascher als die der Rippen, die

chen« abweicht, ist eine ganz andere. Bekanntlich in größerem Umfang schrumpfen als die Außenhülse,

werden nämlich Raucher von Zigaretten ohne Mund- 35 Das stärkere Schrumpfen der Rippen wird jedoch

stück manchmal dadurch gestört, daß sie Tabakteil- ausgeglichen durch die erwähnte Deformation des

chen vom Ende der Zigarette in den Mund bekom- den Kern des Strangs bildenden hohlen Stütz-

men, insbesondere, wenn die Zigarette dadurch be- elements.

schädigt worden ist, daß die Packung in der Tasche Aus der Möglichkeit, das erfindungsgemäße Zigagetragen wurde. Viele Raucher, welche Zigaretten 40 rettenmundstück durch Strangpressen herzustellen, ohne Filtermundstück bevorzugen, benutzen Ziga- ergeben sich wichtige Vorteile. Vor allem gestattet rettenspitzen, um diese Nachteile zu vermeiden. Es das Strangpressen die Herstellung der Mundstücke wurde auch schon vorgeschlagen, Zigaretten mit mit hoher Geschwindigkeit und sehr geringen Kosten Mundstücken zu versehen, welche den Tabak in der für das Einzelstück, so daß die Gestehungskosten der Zigarette zurückhalten und eine Trennung zwischen 45 Zigarette kaum erhöht werden. Die zur Herstellung den Lippen des Rauchers und dem Tabak zu be- von Filterzigaretten üblichen Vorrichtungen können wirken, so daß keine Tabakteilchen die Lippen be- dann dazu verwendet werden, die erfindungsgemäßen rühren und dort kleben bleiben können. Allerdings Mundstücke an die Zigaretten anzubringen. Dadurch, ist bisher kaum eines der vorgeschlagenen Mund- daß der verbindende Teil der Stützkonstruktion stücke vom Verbraucher in nennenswertem Umfang 50 schwächer gehalten ist als die Hülle, wird der Strang, angenommen worden, und ein weiterer Grund hierfür aus dem dann die einzelnen Mundstücke geschnitten sind wahrscheinlich die hohen Herstellungskosten. So werden, schon beim Verpressen in einwandfrei runwurden beispielsweise einige Mundstücke geformt der Form anfallen, ohne daß eine kostspielige Konaus Streifen durch Zusammenrollen oder Zusammen- trolle notwendig wird. Gewisse Schwankungen in biegen; bei der Herstellung von anderen mußten zwei 55 der Abkühlgeschwindigkeit, welche das Schrumpfen oder mehrere Teile zusammengebracht werden. In der radialen Rippen beeinflussen könnten, werden beiden Fällen ist für die Herstellung eine besondere aufgefangen durch die erwähnte Deformation des Ausrüstung erforderlich, und die Kosten sind relativ Stütz- bzw. Verbindungselements,
hoch. Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher

Durch das erfindungsgemäße im Strangpreßverfah- 60 erläutert, und zwar zeigt

ren herstellbare Zigarettenmundstück aus Kunststoff Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ziga-

werden die obengenannten Nachteile überwunden. rette, in die ein erfindungsgemäßes Kunststoffmund-

Das erfindungsgemäße Mundstück weist eine innere stück eingearbeitet ist,

Stützkonstruktion auf, welche der Außenhülse Starr- Fig. 2 einen Querschnitt durch das in der Zigarette

heit verleiht und die Tabakteilchen daran hindert, 65 nach Fig. 1 verwendete Mundstück, wie es beim

sich zu lösen und aus dem Ende der Zigarette heraus- Strangpressen aus der Form kommt,

zufallen. Als Stützkonstruktion sind mehrere sich Fig. 3 einen Querschnitt des Mundstücks nach

radial nach innen erstreckende Rippen vorgesehen, F i g. 1 im Endzustand,

F i g. 4 eine Übersicht über die einzelnen Stadien des Herstellungsvorgangs und

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Zigarette, in die außer dem erfindungsgemäßen Kunststoffmundstück noch ein Filter eingebaut ist.

Die in F i g. 1 dargestellte Zigarette 10 besteht aus dem üblichen langgestreckten, zylindrischen Grundkörper aus Feinschnittabak, der von einem Zigarettenpapier umhüllt ist. Das erfindungsgemäße Kunststoffmundstück 12 schließt sich unmittelbar an das Ende des Tabakstranges an und ist an der Zigarette befestigt durch einen Streifen 14 aus Mundstückpapier, der um das Mundstück und um den Endteil der Zigarettenhülle herumgelegt und dort befestigt ist. Gegebenenfalls kann zwischen der Zigarette 10 und dem Mundstück 12 ein Filterelement eingebaut sein, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist; allerdings ist das erfindungsgemäße Mundstück im allgemeinen für Zigaretten ohne Filter bestimmt.

Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Mundstück hat über die gesamte Länge des Strangs den gleichen Querschnitt und besteht aus einer dünnwandigen, zylindrischen, rohrförmigen Außenhülse 16, deren Durchmesser im Endzustand demjenigen der Zigarette 10 gleich ist, und einer Stützkonstruktion im Inneren der Hülse, die ihrerseits aus mehreren im Querschnitt radial verlaufenden Rippen 18 und einem elastischen, rohrförmigen und im allgemeinen im Endzustand dreieckigen inneren Verbindungs- und Stützglied 20 besteht, das sich koaxial mit der rohrförmigen Hülse 16 erstreckt. Das Material, aus welchem der Strang bzw. die einzelnen Mundstücke hergestellt sind, ist vorzugsweise ein Polyäthylen von niedriger Dichte (z. B. vom spezifischen Gewicht 0,92), jedoch können auch beliebige andere Kunststoffe verwendet werden.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, ist sowohl bei der äußeren Hülse wie bei der inneren Stützkonstruktion in dem zunächst verpreßten Strang der Querschnitt wesentlich größer als derjenige des fertigen Mundstücks (Fig. 3); er ist unter Umständen doppelt so groß. Nach dem Vorpressen wird das Extrudat dann auf einer geeigneten Vorrichtung verstreckt, bis die endgültigen Dimensionen ungefähr erreicht sind. Die genaue Anpassung des Stranges wird dann noch durchgeführt mit Hilfe z. B. eines Vakuumverformers oder dadurch, daß man im Inneren des Stranges einen Überdruck erzeugt. Bei Linearpolyäthylen verwendet man beispielsweise Preßluft unter einem Druck von etwa 5 kg/cm², während für Polyäthylen niedriger Dichte (spezifisches Gewicht 0,92) ein Druck von etwa 0,35 kg/cm² ausreicht.

Während des Verstreckens und der Formgebung kühlen sich die Rippen 18' und das Verbindungselement 20' langsamer ab als der Hülsenkörper 16' und schrumpfen daher etwas stärker, als dies dem Engerwerden der Hülse entspricht. Die Unterschiede im Schrumpfbetrag werden jedoch kompensiert durch die Deformation des ursprünglich zylinderförmigen Elements20' zur Dreiecksform, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn der verstreckte Strang auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes des Kunststoffes abgekühlt ist, kann er in zum Versand und zur Lagerung geeignete Stücke geschnitten oder auch auf eine Walze aufgerollt werden. Gegebenenfalls können selbstverständlich auch gleich nach dem Erstarren die einzelnen Mundstücke geschnitten werden, obwohl es zweckmäßiger ist, das endgültige Schneiden gleichzeitig mit der Einarbeitung der Mundstücke in die Zigarette vorzunehmen. Die Strangpreßtechnik ermöglicht eine genaue Kontrolle der Einheitlichkeit der Mundstücke in ihrer Fprm und Größe, Durch die besondere Ausbildung der Stützkonstruktion und auf Grund der stärkeren Schrumpfung der Stützelemente wird erreicht, daß der Strang genau zylindrisch bleibt. Andererseits können Schwankungen in den Arbeitsbedingungen, besondere Temperaturschwankungen beim Abkühlen oder bei anderen Bearbeitungsstufen, Unregelmäßigkeiten in den Dimensionen verursachen. Es ist daher ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß ein deformierbares Element in der Stützkonstruktion der Mundstücke vorgesehen ist,

Ein weiterer Vorteil des deformierbaren Mittelteils besteht darin, daß er eine sozusagen stoßdämpfende Funktion erfüllt. Obgleich der eigentliche Zweck der Rippen darin besteht, der Hülse die notwendige Starrheit zu verleihen, wäre für den Raucher eine allzu große Härte des Mundstücks unerwünscht, weshalb dieses vorzugsweise eine gewisse Nachgiebigkeit oder Geschmeidigkeit besitzt. Gerade das deformierbare Verbindungsglied der Rippen ermöglicht es, daß das Mundstück beim Rauchen radial etwas zusammengedrückt wird und nicht starr ist, sondern eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist, die den Bedürfnissen des Rauchers entgegenkommt. Ein weiterer Weg, um die gewünschte Geschmeidigkeit hervorzurufen, besteht darin, daß man die Anzahl der Rippen 18 derart beschränkt, daß sie verhältnismäßig weit auseinanderliegen, und daß man eine ungerade Anzahl Rippen verwendet. Eine gerade Anzahl Rippen würde zu starren Querschnittsflächen führen, wobei das Mundstück allenfalls in gewissen Richtungen nachgiebig wäre. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalt das erfindungsgemäße Mundstück drei radiale Rippen, die gegenseitig einen Winkel von 120° bilden, jedoch sind beispielsweise fünf Rippen ebenfalls sehr gut geeignet, und ein derartiges Mundstück kommt nahe an die optimalen Bedingungen heran.

Nach seiner Einarbeitung in die Zigarette, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, erfüllt das Mundstück 12 mehrere verschiedene Funktionen. Zum ersten erteilt es dem Zigarettenende eine gewisse Festigkeit und verhindert, daß der Tabak sich löst, wenn die Zigarettenpackung längere Zeit in der Tasche getragen wird. Außerdem bietet das Mundstück der Lippe des Rauchers eine angenehme Oberfläche, die feuchtigkeitsbeständig und so stark ist, daß die Zigarette bequem zwischen den Lippen gehalten werden kann, trotzdem aber elastisch genug bleibt, um einen Druck auf die Lippen des Rauchers auszuüben. Insbesondere stützen die Rippen und der Mittelteil 20 das Ende des Tabakstranges in der Zigarette 10 und verhindern, daß sich Tabakteile lösen und ausfallen. Das Mundstück hält den Tabak in der Zigarette in so großem Abstand von den Lippen des Rauchers, daß weder der Tabak feucht wird, noch die Lippen mit dem Tabak in Berührung kommen und Tabakteilchen aufnehmen.

Beispiel

Ein erfindungsgemäßes Mundstück der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform wird hergestellt aus niedrigmolekularem Polyäthylen (spezifisches Gewicht 0,92) mit folgenden Enddimensionen,

Claims (1)

5 6 die etwa 30% geringer sind als die ursprünglichen Patentansprüche: Dimensionen des Stranges:

1. Zigarettenmundstück aus im Strang verpreß-

Gesamtdurchmesser 0,775 cm tem Kunststoff, bestehend aus einer hohlen,

~. _T , „.., , _{n nafl} 5 zylindrischen Hülse von entsprechendem Durch-

Dicke der Hulsenwand 0,030 cm ^^ _{die m} ^ _Innenwa£_d ^ _Längsrichtung

Inneres Stützglied20 (Seitenlänge des verlaufende Rippen trägt, gekennzeichnet

gleichseitigen Dreiecks) 0,183 cm d u r c h ein parallel zur Zylinderachse angeord-

„ _Λ_- netes nachgiebiges Stützelement (20), das die

Inneres Stützglied 20 (Wanddicke) ... 0,020 cm _{10 Qach} ^_6n gerichteten Kanten der Rippen (18)

Wanddicke der Rippen 0,020 cm abstützt und dessen Wand wesentlich schwächer

„ .... j x*· j *,·· ι ι cn gehalten ist als diejenige der Hülse, und das sich

Gesamtlange des Mundstuckes 1,50 cm «^ _Schrumpfen J^ Rippen ^ Kompensie-

rung des Schrumpfbetrages deformiert, derart,

In Fig. 5 ist eine mit einem erfindungsgemäßen ₁₅ daß die Rundheit der Hülse aufrechterhalten

Mundstück ausgerüstete Zigarette dargestellt, in die wird.

außerdem noch ein Rauchfilter eingearbeitet ist. Der 2. Verfahren zur Herstellung von Zigaretten-Filtereinsatz 35 besteht wie üblich aus faseriger rege- mundstücken nach Anspruch 1 durch Strangpresnerierter Zellulose oder anderen synthetischen, natür- _Sen einer Kunststoffmasse, dadurch gekennzeichlichen oder mineralischen Fasern oder Gemischen aus _{ao Q}et, daß man die Masse derart verpreßt, daß der solchen, und sitzt zwischen dem erfindungsgemäßen Preßstrang die Form eines Hohlzylinders mit Mundstück 36 und dem Tabakstrang 37. Die Papier- wesentlich größerem Querschnitt als die Zigarette hülle 38, die den Filterkörper 35 und das Mundstück annimmt, in welchem ein durch sich radial nach 36 umschließt, kann mit mehreren Reihen 39 von innen erstreckende Längsrippen abgestützter kleifeinen Perforationen versehen sein, so daß die Luft 25 nerer Hohlzylinder angeordnet ist, worauf man zwecks Kühlung des Tabakrauches und Kondensation dieses Gebilde in der Wärme auf einen dem der entsprechenden Rauchbestandteile einströmen Querschnitt der Zigarette ungefähr entsprechenkann. Die Perforation muß so fein gewählt werden, den Querschnitt verstreckt, es dem Zigarettendaß kein Rauch austreten kann, jedoch müssen die querschnitt genau anpaßt, indem man einen Löcher groß genug sein, daß während des Rauchens ₃₀ Druckunterschied zwischen dem Inneren des Luft eindringen kann; der Lochdurchmesser beträgt Hohlzylinders und seiner Umgebung bewirkt, und etwa 30 bis 80 μ. den während oder nach diesem Vorgang abge-Eine innere Hülle 40 für den Filtereinsatz kann aus kühlten Strang zu Stücken entsprechender Länge perforiertem oder porösem Papier bestehen. zerkleinert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen