DE2156043C3

DE2156043C3 - FHteretnriehhing für ein Tabakerzeugnis

Info

Publication number: DE2156043C3
Application number: DE19712156043
Authority: DE
Inventors: Thomas Wade Jeffersontown Ky. Summers (V.StA.)
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1970-11-30
Filing date: 1971-11-11
Publication date: 1977-01-20

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für ein Tabakerzeugnis mit während des Rauchens veränderbarer Nebenluftzufuhr, wobei eine äußere Umhüllung mindestens eine Perforation aufweist, die mit mindestens einer Öffnung in einer bewegbar gelagerten Hülse mehr oder weniger zur Deckung gebracht werden kann. Die neue Filtereinrichtung kann mit einer Zigarette als Filterspitze verbunden oder zum Einsetzen in einen Zigarettenhalter ausgebildet sein.

Wenn hier der Ausdruck »Zigarette« verwendet wird, so sind darunter auch Zigarren, Zigarillos und andere Rauchwaren zu verstehen, unabhängig davon, ob sie eine Hülle aus Papier, aus rekonstruiertem Tabak oder sonstigem Material aufweisen.

Eine solche, beispielsweise nach der DT-PS 8 74119 bekannte Filtereinrichtung gibt eine Möglichkeit, die Strömung des Rauchs durch unmittelbar aus der Atmosphäre angesaugte Luft zu verdünnen. Für diesen Zweck ist die Umhüllung der Zigarette mit Perforationen oder Öffnungen zu versehen, und diese Öffnungen kann der Raucher mittels einer außen auf der Umhüllung von Hand bewegbar angebrachten Hülse wahlweise abdecken, um seinem Geschmack Rechnung zu tragen. Die bekannte Ausführung hat jedoch die unerwünschte Eigenschaft, bei einer bestimmten Lage der Hülse während der ersten Züge aus einer Zigarette eine zu starke Verdünnung zu ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung zu schaffen, welche selbsttätig die Belüftung bzw. Verdünnung mit Luft steuert, während die Zigarette geraucht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit einer Filtereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch kennzeichnet, daß innerhalb der äußeren Umhüllung ein becherförmiger Kolben mit rohrartiger Seitenwand und flacher Stirnseite gleitbar gelagert ist, dessen Seitenwand die Öffnung bzw. Öffnungen an einer in der Anfangsstellung des Kolbens nicht auf die Perforation bzw. Perforationen ausgerichteten Stelle aufweist, wobei der Kolben unter der Wirkung des vom Raucher ausgeübten Sogs aus seiner Anfangsstellung in Stellungen bewegbar ist, die eine zunehmende Überlappung der Flächen von Perforation(en) und öffnung(en) ergeben; und daß die flache Stirnseite des Kolbens eine Anzahl von Löchern aufweist, deren Fläche durch Ablagerungen während des Rauchens verringerbar und damit ein steigender Druckabfall an den Löchern als Antrieb für die Bewegung des Kolbens erzeugbar ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung einer Filtereinrichtung braucht der Raucher sich also nicht um die Steuerung der Luftzufuhr zu kümmern, sondern diese regelt sich automatisch durch den becherartigen Kolben in Abhängigkeit von dem auf den Kolben wirkenden Druck beim Rauchen. Der Kolben ist unter der Wirkung des Sogs infolge der auf seine Stirnseite wirkenden Druckdifferenz axial bewegbar. Da die Stirnseite des Kolbens Löcher enthält, die sich im Verlauf des Rauchens allmählich immer mehr zusetzen, steigt der Differenzdruck entsprechend an. Dies führt zu dem vorteilhaften Ergebnis, daß zu Beginn des Rauchens mit der Anfangsstellung des Kolbens die Nebenluftzufuhr praktisch abgesperrt ist. Mit fortschreitendem Rauchen setzen sich jedoch die Löcher in der Stirnseite des Kolbens mehr und mehr zu, und die dadurch wachsende Druckdifferenz bewegt den Kolben in einer Richtung zur Überlappung seiner seitlichen Öffnungen mit Perforationen der Umhüllung. Die Steuerung der Nebenluftzufuhr erfolgt also selbsttätig und ist zu Beginn des Rauchens wesentlich geringer als zu einem späteren Zeitpunkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 perspektivisch in Seitenansicht eine Zigarette mit einem Filter nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 und

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Zigarette Ϊ0 in einer Umhüllung

12 mit einem Mundstück bzw. Filter 11 gemäß der Erfindung. Innerhalb der Umhüllung 12 ist ein becherförmiger Hohlkolben 13 (F i g. 2) gleitbar bzw. verschiebbar gelagert, der in seiner Stirnseite Löcher 14 aufweist, die als Filter für die Luft bzw. den Rauch dienen, der durch den Tabak 15 hindu*-chgesaugt wire¹. Der Kolben 13 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, aber Nylon und Polyäthylen werden als bevorzugter Werkstoff angesehen. Die Anzahl der Löcher 14 beträgt vorzugsweise zwischen sieben und elf, von denen jedes eine Fläche von 0,46 mm² hat, obohwl die Größe der Fläche zwischen 0,1 und 0,7 mm² verändert werden kann. Die Gesamtfläche dieser Löcher 14 sollte zweckmäßig etwa in der Größenordnung zwischen 1 und 5 mm² liegen. Der Kolben 13 hat in seinen Seitenwänden öffnungen 16, die von der Umhüllung 12 verschlossen sind. Obwohl Größe und Anzahl der öffnungen 16 verschieden gewähit werden können, wurde gefunden, daß drei oder vier öffnungen 16 in Größen zwischen 1 und 16 mm² die Festigkeit des Kolbens 13 nicht schwächen oder zerstören. Auch in dei Umhüllung 12 sind Perforationen 17 vorgesehen, die gleichfalls in Zahl und Größe unterschiedlich gewählt werden können. In der Anfangsstellung des Kolbens 13, also bevor die Zigarette geraucht wird, sind die Perforationen 17 der Umhüllung 12 an ihrer Innenseite durch die Seitenwand des Kolbens 13 verdeckt, so daß der Raucher keine Luft aus der Atmosphäre durch die Perforationen 17 ansaugen kann.
Die Größe der öffnungen 16 bestimmt sich nach Art und Anzahl der Perforationen 17 in der Umhüllung 12. Wünschenswert ist eine Überlappung der öffnungen und Perforationen, die einen Druckabfall etwa zwischen 5 und 30 Zoll (17,7 und 76,2 cm) Wassersäule bei einer Strömung von 17,5 cm³/Sek. ergibt. Es können z. B. zwei Öffnungen 14 mit einer Fläche von je 0,224 mm² oder eine Öffnung mit einer Fläche von 0,46 mm² verwendet werden. Der Druckabfall durch die Überlappung der Kolbenöffnungen 16 und der Perforationen 17 der Umhüllung 12 soll mit der Stirnseite des Kolbens ausgeglichen werden. Es ist wünschenswert, an der Zigarette während des Rauchens einen Gesamtdruckabfall innerhalb vernünftiger Grenzen zwischen 2 und 7 Zoll (5,08 und 17,78 cm) Wassersäule aufrechtzuerhalten. Wenn es also wünschenswert ist, eine relativ große Fläche für die Löcher 14 in der Stirnseite des Kolbens vorzusehen, die infolgedessen beim Rauchen den Druckabfall nur geringfügig vergrößern würde, dann wäre nur eine relativ kleine Fläche an Überlappung erforderlich, um den Gesamtdruckabfall in der Zigarette innerhalb vernünftiger Grenzen zu halten. Entsprechend wäre für eine kleine Gesamtfläche der Löcher in der Stirnseite des Kolbens eine relativ große Überlappung erforderlich. Die Beziehungen der Druckabfälle ergeben sich nach folgender Gleichung für den Gesamtdnickabf all in der Zigarette

ρ _

wobei

P₁ der Druckabfall im Tabakabschnitt,

P₂ der Druckabfall an den Löchern in der Stirnseite des Kolbens 12 und

P₃ der Druckabfall an der Überlappung ist

Das Ausfuhrungsbeispiel zeigt für jede der öffnungen 16 im Kolben 13 die Form eines Dreiecks, während für die zu überlappenden Perforationen 17 in der Umhüllung 12 Rechtecke gezeigt sind. Da der Hauptzweck hierbei ist, beim Überlappen der Öffnungen 16 und Perforationen 17 einen Luftzutritt zu bilden, der mit der Bewegung des Kolbens 13 auf den Raucher zu größer wird, können natürlich die Öffnungen 16 auch andere Form oder Kombinationen von Fonnen haben, um zu dem gewünschten Ergebnis zu kommen. Zum Beispiel können die zum Uberlappen bestimmten Öffnungen 16 des Kolbens Rechtecke, Kreise, Dreiecke oder andere Figuren sein, und auch die Form der Perforationen 17 ist entsprechend wählbar.

In F i g. 2 ist die Anfangsstellung gezeigt, wo der Raucher nur durch die Löcher 14 in der Stirnseite des Kolbens 13 durch den Tabakabschnitt IS hindurch ansaugt. Durch mitgeführte Bestandteile setzen sich die Löcher 14 etwas zu und bewirken einen erhöhten Druckabfall über das Filterelement, das sich infolgedessen in Richtung auf den Raucher zu bewegt und zu einer sich ständig vergrößernden Überlappung der Kolbenöffnungen 16 mit den Perforationen 17 der Umhüllung führt, wodurch ein immer größer werdender Querschnitt für den Luftzutritt durch die Überlappung entsteht.

Bevor die Zigarette geraucht wird, wird der Kolben 13 durch Reibung in seiner Ausgangslage innerhalb der Umhüllung 12 gehalten. Das Filter nach der Erfindung kann in Form eines Zigarettenhalters mit einer Zigarette in Verbindung gebracht werden oder als in die Zigarette eingesetztes Filter verwendet werden. Auch läßt sich natürlich ein Filter nach der Erfindung in Verbindung mit einem üblichen Filtereinsatz, beispielsweise aus Zelluloseacetat verwenden, der vor, hinter oder innerhalb des Kolbens angebracht sein kann. Durch die Verwendung eines Filters nach der Erfindung wird ein Zigarettenhalter oder eine Zigarette in Aussehen und Handhabung nicht beeinträchtigt; es ^;st außerdem einfach und preiswert herzustellen, dabei aber äußerst wirksam in seiner Arbeitsweise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filtereinrichtung für ein Tabakerzeugnis mit während des Rauchens veränderbarer Nebenluftzufuhr, wobei eine äußere Umhüllung mindestens eine Perforation aufweist, die mit mindestens einer öffnung in einer bewegbar gelagerten Hülse mehr oder weniger zur Deckung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ίο innerhalb der äußeren Umhüllung (12) ein becherförmiger Kolben (13) mit rohrartiger Seitenwand und flacher Stirnseite gleitbar gelagert ist, dessen Seitenwand die Öffnung bzw. Öffnungen (16) an einer in der Anfangsstellung des Kolbens nicht auf die Perforation bzw. Perforationen (17) ausgerichteten Stelle aufweist, wobei der Kolben unter der Wirkung des vom Raucher ausgeübten Sogs aus seiner Anfangsstellung in Stellungen bewegbar ist, die eine zunehmende Überlappung der Flächen von Perforation(en) (17) und öffnung(en) (16) ergeben, und daß die flache Stirnseite des Kolbens (13) eine Anzahl von Löchern (14) aufweist, deren Fläche durch Ablagerungen während des Rauchens verringerbar und damit ein steigender Druckabfall an den Löchern (14) als Antrieb für die Bewegung des Kolbens (13) erzeugbar ist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnseite des Kolbens (13) sieben bis elf Löcher (14) vorgesehen sind,

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe jedes Loches (14) zwischen 0,1 und 0,7 mm² liegt.

4. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des Kolbens (13) eine bis fünf Öffnungen (16) vorgesehen sind.

5. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappung der Öffnungen (16) des Kolbens (13) mit den Perforationen (17) der Umhüllung (12) eine Gesamtfläche von 0,25 bis 5,0 mm² für den Luftzutritt beträgt.

6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (16) im Kolben (13) Dreiecksform mit von der Stirnseite des Kolbens (13) weg gerichteter Spitze haben.

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