DE2202576A1 - Tabakrauchfilter,insbesondere fuer Zigaretten,und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Tabakrauchfilters - Google Patents

Description

Imperial Tobacco Group Limited, Imperial House, 1 Grosvenor Place,

London SWlX 7HB, Eng j. and

Tabakrauchfilter, insbesondere für Zigaretten, und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines -Tabakrauchfilter!

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tabakrauchfilter, insbesondere für Zigaretten, und auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Filter. Unter der Bezeichnung "Zigaretten", die ausschließlich in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, sollen nicht nur die herkömmlichen Zigaretten, sondern auch Zigarren, Zigarillos und Filterzigaretten verstanden werden.

Bei den bekannten Filterzigaretten floß der durch das Mundstück angesaugte Rauch axial durch das Filtermundstück, so daß er parallel durch die einzelnen Schichten des Filtermundstückes floe und praktisch nicht gefiltert wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rauch zu zwingen, daß er durch das Filtermaterial hindurchströmt und mit Sicherheit

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gefiltert wird, bevor er in den Mund gelangtDies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Tabakrauchfilter einen Zylinder aufweist, dessen Innenraum einem Fluß einen Weg von geringerem Widerstand als die Zylinderwand entgegensetzt, und ein Ende des Zylinders mit einer Querwand mit einem höheren Flußwiderstand abgedichtet ist, so daß der Rauch dadurch gezwungen wird, seitlich durch die Wand des Filters, also durch das Filtermaterial hindurchzutreten und dadurch die gewünschten Stoffe mit Sicherheit aus dem Rauch ausgefiltert werden können, Dabei soll die Querwand nur den Kern, also den inneren Hohlraum des zylindrischen Filters abdichten, wobei die zylindrische Wand und die Querwand aus einem Stück und damit aus dem gleichen Filtermaterial bestehen können. Es ist natürlich auch möglich, nachträglich die mittlere Öffnung des zylindrischen Filters durch einen Pfropfen abzudichten.

Nach dem Verfahren soll bei einer Stange aus dem Filtermaterial der Kernabschnitt, d.h. also der mittlere Abschnitt zur Bildung einer Abschluß- oder Endwand von größerer Dichte als die der zylindrischen Wand verdichtet werden.

Die Vorrichtung zur Herstellung solcher Tabakrauchfilter soll gemäß der Erfindung eine mit Nuten versehene Scheibe zum Festhalten von Filterpfropfenrohlingen,eine mit jeder Nute ausgerichtete und bezüglich der Nute hin- und herbewegbare Verdichtungstange und Antriebsmittel für das Hin- und Herbewegen der Stangen während einer Scheibendrehung zur Verdichtung des Kernabschnittes des Filterpfropfenrohlings aufweisen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fiugur 1 ist ein Längsschnitt durch einen herkömmlichen Filterpfropfen.

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Figur 2 ist ein Längsschnitt durch einen Filterpfropfen nach der Erfindung.

Figuren 3 und 4 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des Filterpfropfens nach Figur 2.

Figuren 5 und 6 zeigen ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Filterpfropfens nach Fig. 2.

Figur 7 zeigt eine andere Art von Herstellung des Filter-. pfropfens nach den Figuren 5 und 6.

Figur 8 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform von Vorrichtung zur Herstellung der Filterpfropfen nach dem in Figur 7 beschriebenen Verfahren.

Figur 9 ist ein Querschnitt nach der Linie 9-9 der Vorrichtung nach Figur 8.

Figuren lOa und lob zeigen einen Querschnitt durch das Ende des Fxltermundstückes und einen Längsschnitt durch eine Zigarette mit diesem Filtermundstück.

Figuren Ha und Hb zeigen im Querschnitt und Längsschnitt ähnlich den Figuren lOa und lob eine abgeänderte Ausführungsform von Filtermundstück und Zigarette. Figuren 12a und 12b zeigen im Querschnitt und Längsschnitt eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform von Filtermundstück und Zigarette.

In Figur 1 ist ein herkömmlicher Filterpfropfen 2 von zylindrischer Form dargestellt, welcher aus Azetatzellulose hergestellt ist. Bei einem typischen Pfropfen trägt die Abmessung a', weldhe

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die Länge des zylindrischen Pfropfens darstellt, welcher in der Längsrichtung der Zigarettenstange angeordnet wird, 15 mm und die Abmessung b, welche den Durchmesser des zylindrischen Pfropfens darstellt beträgt 8 mm. Bei dem Filterpfropfen fließt der Tabakrauch von der einen Endfläche des Zylinders zu der anderen Endfläche in der Längsrichtung des Zylinderpfropfens, wie durch den Pfeil ρ dargestellt ist. Das Druckgefälle eines typischen Azetatzellulosefilterpfropfens von diesen Abmessungen ist 2,5 cm Wassersäule, und die Wirksamkeit eines typischen Pfropfens beträgt 3096, d.h. 30% aller von dem durch solch einen Pfropfen fließenden Rauch mitgeführten Partikelteilchen werden innerhalb des Filterpfropfens zurückbehalten.

In Figur 2 ist ein AzetiIzellulosefilterpfropfen 3 nach der Erfindung dargestellt, welcher ein hohles, an einem Ende mit einem Pfropfen abgedichtetes zylindrisches Glied 4 enthält, welcher dichter als die Wand 4 ist und welcher ein Ende des hohlen Kernes abschließt. Zu Vergleichszwecken hat dieser Pfropfen die gleichen Gesamtabmessungen wie der Pfropfen 2, bei welchem a I5 mm, b 8 mm und weiterhin c 4 rom , d 2 mm und c 4 mm beträgt. Da die Dichte des Abdichtungspfropfens 5 größer als die Dichte der hohlen zylindrischen Wand 4 ist, Verläuft der von dem durch den Filter fließenden Tabakrauch angenommene Weg quer durch die zylindrische Wand 4, wie durch die Pfeile q angezeigt ist. Der Rauch wird nicht durch den Abschlußpfopfen 15 beim Durchfließens des Filters hindurchgehen, sondern den Weg des geringsten Wider Standes einnehmen.

Bei dem Filterpfropfen der in Fig. 2 dargestellten Art hat sich ein typisches Druckgefälle von ei 1,8 cm Wassersäule mit einer Wirksamkeit von 35% herausgestellt. Somit wird verglichen mit dem herkömmlich in Fig. 1 dargestellten Filter ein wesentlicheres

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niedrigeres Druckgefälle wahrgenommen, während eine Erhöhung der Wirksamkeit erreicht wird.

Es wird angenommen, daß der Grund für diese günstigen Resultate in der erhöhten Querfläche des Filterpfropfenmaterials besteht, welcher dem Weg des Tabakrauchs zur Verfügung steht. Somit ist die dem Tabakrauch in dem Pfropfen 2 von Fig. 1 zur Verfügung

stehende Materialfläche die einer Scheibe vom Durchmesser b 2 '

(16 TT mm j_# während in Figur 2 die dem Tabakrauch zur Verfügung stehende Fläche die der Oberfläche eines Zylinders vom Durchmesser

2
c und einer Länge a - c ( 44 '/T mm ) ist. Die wesentliche Erhöhung der Querschnittsfläche des Filtermaterials, welche dem Tabakrauch (ein Faktor von 2,75) zur Verfügung steht, gibt eine Erklärung für die günstigen Resultate, welche durch Herabsetzen des Druckgefälles über den Filter und bzw. oder eine Erhöhung in der Wirksamkeit erreicht werden.

Figuren 3 und 4 zeigen eine Art eines Hersteilens eines Filterpfropf ena nach der vorliegenden Erfindung. In Figur 3 wird ein zylindrischer Pfropfen lO aus Azetilzellulose mit einer Länge von 15 mm, und einem Durchmesser von 8 mm von einer festen Oberfläche 6 abgestützt. Ein Schneidwerkzeug von einem etwas kleineren als 4 mm großen Durchmesser wird in die zylindrische Stange mit einer Tiefe von 11 mm eingedrückt, wodurch ein Kern aus Azetatzellulose aus dem Zylinder herausgeschnitten wird, und wenn er geschnitten wird, wird er durch das Werkzeug 11 unter Bildung einer sehr dichten Wand 13 an dem unteren Ende des in Figur 4 dargestellten Zxlinders verdichtet oder zusammengepresst. Sollte ein Reißen bei dem Schneiden wahrgenommen werden, so kann die Verwendung eines warmen Werkzeuges die Herstellung eines sauberen Schnittes unterstützen.

Der sich daraus ergebende Pfropfen 12 hat die Form eines hohlen Zylinders mit einer zylindrischen Wand 14 aus Azetilzellulose von

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der gleichen Dichte wie die des Filterpfropfens 10, aus welchem er hergestellt ist, und eine einteilige bzw. einstückige Endwand oder Abschlußpfropfen 13 von einer Dichte, welche größer als die der Wand 14 ist. Der Kern 15 des Filterpfropfens ist hohl. Dadurch, daß die einteilige Wand oder der das Ende abschließende Pfropfen 13 dichter als die Wand 14 und die Endwand 13 gegenüber der zylindrischen Wand 14 abgedichtet ist und Leckstellen verhindert, wird der Rauch radial durch die Wand 14 des Zylinders beim Durchgang durch den Filter gezwungen.

In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filterpfropfens nach Figur 2 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform enthält ein zylindrischer Azetilzelluloserohling 2O, welcher 15 mm lang ist und einen Durchmesser von 8 mm hat, und aus welchem der Filterpfropfen hergestellt werden soll, eine äußere zylindrische Stange 21 aus Azetilzellulose, welche mit einer Dichte ähnlich der des Pfropfens 10 nach Figur 3 zusammengedrückt ist, ( d.h., bei der Dichte, welche für die Wand des endgültigen Zigarettenfilters erforderlich ist. Innerhalb der zylindrischen Stange 21 hat ein Kern 22 von 4 mm Durchmesserjaus Azetilzellulose eine Dichte, welche geringer als die der Wand 21 und somit leichter zusammendrückbar ist. Solch ein Rohling kann zweckmäßig durch gleichzeitiges Pressen oder Spritzen des Kernes 22 von geringer dichter Azetilzellulose mit der umgebenden zylinderischen Stange 21 von dichterer Azetdizellulose hergestellt werden.

Zur Herstellung eines wie in Figur 2 dargestellten Filterpfropfens wird der Rohling 20 von Figur 5 auf eine feste Unterlage 19 gestellt. Ein in Figur 6 dargestellter Kolben 23, dessen Durchmesser etwas kleiner als 4 mm ist, wird durch den Kern oder die Mitte bis zu einer Tiefe von 11 mm eingedrückt, um den Kern 22 in einen dichten Endpfropfen 24 von 4 mm Dicke, wie in Fig. 6 dargestellt, zusammenzupressen oder zu verdichten. Die zylindrische

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Wand 21 bleibt durch dieses Verfahren unberührt und hat die gleiche Dichte wie das Material, aus welchem der Pfropfen gebildet wird. Der Abschlußpfropfen 24 hat jedoch eine größere Dichte als die Wand 21. Da der Kern 22 von der zylindrischen Wand 21 des Rohlings 2O getrennt und mit dieser nicht einstückig ist, ist nicht ein Schneiden bei der Bildung des in Fig. 6 dargestellten Abschlußpfropfens, sondern nur ein Eindrücken erforderlich. Solch eine Anordnung ist einfacher als die in Figur 4 dargestellte, da ein Einreißen nicht wahrgenommen wird und ein sauberer und zufriedenstellender Pfropfen erhalten wird. Ein Abdichten des Abschlußpfropfens wird bei dieser Ausfuhrungsform durch Ausdehnung des Abschlußpfropfens-durchmessers während des Zusammenpressen und damit eine Abdichtung des Abschlußpfropfens innerhalb der zylindrischen Wand 21 erreicht.

Bei der in den Figuren 5 und 6 beschriebenen Ausfuhrungsform besteht das Kernmaterial 22 nicht aus dem gleichen wie das, aus welchem die Wand 21 hergestellt ist .Obgleich bei der bevorzugten, oben beschriebenen Ausfuhrungsform bei-de Materialien aus Zelluloseazetat von verschiedenen Packdichten bestehen, kann natürlich auch das Kernmaterial von dem der Wand 21 verschieden sein. Natürlich braucht auch keines von beiden aus Zelluloseazetat zu bestehen. Somit könnten als brauchbare Materialien geschäumte synthetische Harz- oder andere synthetische Fasern verwendet werden.

In Figur 7 ist ein noch anderes Verfahren zur Herstellung eines Filterpfropfens nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren ist ähnlich dein in den Figuren 5 und 6 besaäiri ebenen, (kann aber in ähnlicher Weise auch den in den Figuren 3 und 4 beschriebenen ähnlich sein), bei welchem aber eine Filterstange

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von doppelter Länge von beiden Seiten gleichzeitig eingedrückt wird, wodurch eine mittlere dichte Wand 30 mit zwei hohlen Kernen 31 und .31 gebildet wird. Nach dem Eindrücken wird der Filterpfropfen durch Zerschneiden bei 33 in zwei Filter gemäß der vorliegenden Erfindung unterteilt. Das bevorzugte Verfahren, um diesen Filter von doppelter Länge zu erhalten, steht in Übereinstimmung mit dem mit bezug auf die Figuren 5 und 6 beschriebenen Verfahren, da kein Schneiden oder Reißen notwendig ist. Das Schneiden nach den Figuren 3 und 4 kann jedoch, falls erforderlich, verwendet werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß keine untere Auflage für den Filterpfropfen während des Eindringens erforderlich ist, da die entgegengesetzten Kräfte der beiden Kolben 34 sich ausgleichen.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen eines doppelt langen Filterpfropfens ähnlich dem in Fig. 7 dargestellten ist in Figur 8 gezeigt. Diese Vorrichtung enthält eine Halteplatte 60, welche an dem Rahmen einer Maschine befestigt ist. Daran ist ein zylindrisches Gehäuse 61 mit einer festen Endplatte 62 befestigt, in deren Mitte durch Muttern 63 ein Ende einer feststehenden Welle 64 starr befestigt ist. An dem anderen Ende der feststehenden Welle 64 ist eine feststehende Nockenplatte 65 befestigt, wobei ein Keil 66 und eine Mutter 67 zum Befestigen der Nockenplatte 65 an der Welle 64 angeordnet ist.

Auf der Innenfläche der Halteplatte 6O ist eine ringförmige Nockenplatte 70 befestigt. Ein Paßstift 71 stellt die Nockenplatte 70 bezüglich der Halteplatte 60 ein und eine Mehrzahl von Stiften 72 befestigt die Nockenplatte 70 an der Halteplatte 60. Ein· Nockenoberfläche 73 auf der inneren Oberfläche der Platte 70 liegt an dem Umfang der Nockenplatte 70, welche an der oberen Totpunktsmitte der Nockenplatte, d.h. an der Stelle M

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in Figur 9 mit einer Nullerhebung anfängt und bis zur unteren Totpunktsmittellage, das ist die Stelle N in Figur 9, weitergeht.

Die größte Erhebung, an der Stelle N, ist durch einen Vorsprung 74 in Figur 8 angezeigt. An dieser Stelle ist die Nocke abgestuft und der Rest der Nockenplatte von N bis M entgegen dem Uhrzeigersinn ist eben mit keiner Nockenoberfläche.

Die Nockenplatte 65 ist ähnlich an ihrer inneren Oberfläche mit einer Nockenoberfläche 79 gleich in der Form der Nockenoberfläche 73 versehen. Die Nockenoberfläche 79 steigt bis zu einer maximalen Erhebung von der Stelle M bis N und wird dort auf Null für den Rest der Platte abgestuft.

Ferner ist an der inneren Oberfläche der feststehenden Nockenplatte 65 ein feststehender, ringförmiger Kohlepuffer 77 angeordnet, welcher auf seiner inneren Oberfläche mit einer ringförmigen Nut 78 versehen ist. Ein mit einer nicht dargestellten Vakuum- oder Sogquelle verbundenes Rohr 80 steht mit der ringförmigen Nute 78 an der Stelle M in Verbindung.

An der feststehenden Welle 64 ist durch Nadellager 81 und 82 eine Antriebswelle 83 angeordnet, welche an einem Ende mit einem Antriebsgetrieberad 84 versehen ist, welches mit einer nicht dargestellten Antriebsquelle verbunden ist. Mit der Antriebswelle 83 ist durch einen Keil 85 eine zusammengesetzte feste Trommel verkeilt, welche von drei Scheibensegmenten 86, 87 und 88 gebildet wird, welche durch nicht dargestellte Mittel starr miteinander befestigt und durch einen Paßstift 90 verdübelt sind, um eine genaue relative Lage sicherzustellen. Die mittlere Scheibe 87 ist an ihrem Umfang mit zwölf in gleichem Abstand liegenden Nuten oder Schlitzen 91 (Figur 9) versehen, wobei jede die richtige LSnge und den richtigen Durchmeseer hat, um einen Filter-

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pfropfenrohling 99 von doppelter Länge, d.h. 30 mm lang und 8 nun Durchmesser aufzunehmen. In Verbindung mit jedem Schlitz

91 steht eine Mehrzahl von Kanälen 92, welche ihrerseits mit einer gemeinsamen Luftführung 93 in Verbindung stehen, welche sich durch die Scheibe 88 und Abdichtungen gegen die Nute 78 in dem* ringförmigen Kohlepuffer erstreckt. Die ringförmige Nut 78 in dem ringförmigen Kohlepuffer 77 geht von unmittelbar vor der oberen Totpunktslage, d.h. von der Stelle L in Figur 9 aus, und erstreckt sich entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu der unteren Totpunktsmittestellung, d.h. der Stellung N, wie durch den Pfeil P angezeigt ist. Für den Rest des Umfanges, d.h. von N bis L ist der Kanal 78 abgeschlossen. Somit wird Unterdruck durch die Kanäle

92 auf die halbzylindrischen Nuten oder Schlitze 9Ί von der Stelle L bis zur Stelle N ausgeübt, um doppelt lange Filterpfropfenrohlinge innerhalb der Nuteri während einer Drehung der Trommel zu sichern und festzuhalten. Ein nicht dargestellter Aufnahmebehälter, welcher mit seinem Auslaß zwischen den Stellen L und M bei Fig. 9 angeordnet wird, soll die doppelt langen Filterpfropfenrohlinge in den Nuten oder Schlitzen 91 ablegen, wenn sie die Stelle zwischen L und M bei einer Drehung der Scheibe 87 passieren.

In deder der Scheiben 86 und 88 sind zwölf Kolben lOO, 101 mit gleichem Abstand angeordnet. Die Kolben sind in Ausnehmungen 102 und 103 und in den Scheiben 86 und 88 untergebracht. Die Enden der Kolben springen zu den Nockenplatten 70 und 65 vor und stützen sich gegen die Nockenoberflächen 73 und 79 ab. Die Kolben lOO und lol werden in Berührung mit den Nockenplatten und 65 durch Federn 104 und 105 gedrückt. Zylindrische Werkzeuge 106 und 107 gleiten in in ringförmigen Führungsplatten 108 und HO eingestellten Löchern oder Bohrangen zwischen der voll aus-

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gezogenen Lage und der unterbrochen ausgezogenen Lage nach Figur 8, wenn sich der Zylinder von der oberen Totpunktstellung M nach Figur 9 in die untere Totpunktstellung N bewegt. Für einen 30 min Pfropf en rohling sind die Werkzeuge so angeordnet, daß sie in die Enden des Rohlings in einer Länge von etwa 11 mm eindringen und eine 8 mm dichte Wand in der Mitte des Rohlings stehenlassen. Wenn der 30 ram lange Pfropfen in zwei 15 mm Pfropfen unterteilt wird, hat der Mittelkern eine 4 mm dichte Endwand für jeden Pfropfen in der mit bezug auf Figur 7 beschriebenen Art und Weise.

Im Betrieb werden die doppelt langen Filterpfropfenrohlinge in die Schlitze 91 zwischen den Stellen L und M (Fig. 9) zugeführt, und es wird auf die Schlitze 91 zwischen der Stelle L und M ein Sog ausgeübt und dadurch die Filterpfropfenrohlinge in ihre Nuten festgehalten. Wenn der Zylinder von der Stelle M zur Stelle N entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 9 rotiert, werden die Kolben lOO und lol nach innen von den Filterpfropfenrohlingen durch Nockenwirkung gestoßen, wodurch die Werkzeuge 106 und 107 den Kern des Rohlings von jedem Ende aus verdichten und eine mittlere dichte Endwand bilden. An der Stelle N hört die Nockenoberfläche auf, wodurch die Kolben in ihre vollausgezogene, zurückgeeogene Stellung unter Mitnahme der Werkzeuge aus den Filterpfropfen unter Federwirkung zurückgeführt werden. An die Stelle N wird auch der Sog auf die Nuten 91 abgeschnitten. Unmittelbar hinter der Stelle N werden die verdichteten Pfropfen von den Nuten 91 freigegeben .

Obgleich nach der Beschreibung die Nockenoberflächen und eine Vakuumquelle auf die Trommel für mehr als eine halbe Umdrehung ausgeübt werden, ist ee klar, daß eine von beiden oder beide Tätigkeiten eine kürzere oder längere Zeit ausgeübt werden können, je nachdem wie es die gewünschte Betätigung der Ausrüstung erfordert.

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Die oben mit Bezug auf die Figuren 8 und 9 beschriebene Trommel bildet vorzugsweise einen Teil einer Filterzigarettenherstellungsmaschine und kann beispielsweise die Filtertrommel an einer Hauni KFZ Filterzp.garettenherStellungsmaschine ersetzen. Bei solch einer Maschine werden die verdichteten, doppelt langen Filterstangen beim Verlassen der Trommel zwischen der Stellung N und Q nach Figur 9 auf eine Trommel übertragen, welche zwei Zigarettenlängen enthält, welche an jeder Seite von jedem doppelt langen Filterpfropfen angeordnet ist. Diese werden in einen Papierwickler gerollt Und bilden zwei Filterzigaretten, die an ihren Enden miteinander verbunden sind und werden daraufhin getrennt und bilden zwei einzelne Filterzigaretten.

Die nach der Erfindung hergestellten Filterpfropfen können auf viele Art und Weise verwendet werden . Es muß berücksichtigt werden, daß der Pfropfen mit einem durch eine Wand verschlossenen Ende eine ebene Oberfläche zeigt, welche an dem Mundende der Zigarette angeordnet werden kann und ein gefälliges Aussehen hat. In diesem Fall stützt sich das offene Ende des zylindrischen Pfropfens gegen die Tabakstange der Zigarette ab. In Abänderung dazu kann das offene Ende der Filterstange an dem Mundende der Zigarette vorgesehen werden wobei sich dann der Pfropfen der Filterstange gegen die Tabakstange der Zigarette abstützt.

Um eine maximale Wirksamkeit von den Filtern nach der vorliegenden Erfindung zu erreichen, soll der durch die Wände des Filters gehende Tabakrauch radial durch die Wände gehen können anstatt in der Längsrichtung durch die Wände gehen zu müssen. Sollten die Filterpfropfen mit undurchlässigem oder relativ undurchlässigen'. Papier wie bei einer herkömmlichen Zigarette umwickelt werden, könnte das Druckgefälle der Filter weit über dem liegen, welches normalerweise für einen Raucher annehmbar ist, da Rauch gezwungen werden will, in der Längsrichtung durch die Wand des Filters zu

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fließen.

Um zu ermöglichen, daß Rauch radial durch die zylindrische Wandung des Pfropfens geht, müssen außen von dem Filterpfropfen Führungen oder Kanäle vorgesehen werden, durch welche der Rauch fließen kann. Drei Möglichkeiten, durch welche dieses erreicht werden kann, sind in den Figuren lo, 11 und 12 dargestellt.

In Figur lo ist das Mundstückende einer Zigarette dargestellt, welche einen Filterpfropfen 35 gemäß der Erfindung enthält. Der Pfropfen 35 hat eine zylindrische Wand 40 und eine dichtere Endwand 51. Der Pfropfen ist von einem doppelschichtigen Papierdeckblatt umwickelt, welches aus einer äußeren zylindrischen Hülle 41 und einer inneren gewellten Hülle 42 besteht. Die innere gewellte Hülle 42 berührt sowohl die äußere Hülle 41 als auch die Außenfläche der zylindrischen Wand 40. Auf diese Weise sind Luftkanile zwischen den Wellen der Hülle 42 und der Außenfläche der zylindrischen Wand 40 vorgesehen. Rauch, welcher durch den Kern des Filters 35 fließt, geht radial nach außen durch die Wand 40 und zu dem Mund des Rauchers entlang dieser länglichen Führungen oder Luftkanäle.

In Figur 11 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, welche einen Filterpfropfen 36 gemäß der vorliegenden Erfindung tait einer zylindrischen Wand 45 und einer dichteren Endwand 52 enthält. Der Pfropfen ist durch ein einziges gewelltes oder in der Längsrichtung genutetes Zigarettendeckblatt 46 umhüllt. Wiederum sind Luftkanäle zwischen den Nuten des Deckblattes 46 und der Außenfläche der zylindrischen Hand 45 vorgesehen, welche einen Durchgang für den Rauch vorsehen, welche durch die Wand des Filtere zu dem Mund de· Räuchere fließt. Solch eine Anordnung

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von genuteten oder gewelltem äußeren Deckblatt für eine Zigarette bringt auch eine geringere Oberflächenberührung zwischen dem Zigarettendeckblatt und den Lippen des Rauchers mit sich, verhindert ein Ankleben und sieht einen Durchfluß in den äußeren Wellungen des Papieres vor, in welche Umgangsluft mit in den Mund des Rauchers eingesaugt werden kann.

Figur 12 zeigt eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform mit einem Filterpfropfen 37 gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher eine zylindrische Wandung 48 und eine dichtere Endwand 53 enthält. Der Pfropfen ist mit einer außen in der Längsrichtung genuteten Oberfläche 49 versehen, und diese ist von einem zylindrischen Deckblatt 50 umhüllt. Wiederum werden Längskanäle für die Luft zwischen den äußeren Nuten der Oberfläche 49 der Wand 48 und dem Deckblatt 5O vorgesehen, wodurch der Rauch zu dem Mund des Rauchers gelangen kann.

Ein Verfahren zur Herstellung von genuteten Filterpfropfenrohlingen, aus denen Elemente 48 hergestellt werden können, sind bereits vorgeschlagen worden.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß bei den Ausführungsformen nach den Figuren 10 - 12 der Filterpfropfen in jedem Beispiel umgekehrt werden könnte, um die Endwände der Pfropfen 51, 52, 53 gegen die Tabakstangen oder den Tabakteil 54, 55 und 56 abzustützen, wobei dann ein offenes zylindrisches Ende nach außen zeigen würde. Das offene Ende könnte durch einen Endstopfen abgesperrt werden, aber anders als der verhältnismäßig dichte Pfropfen 51, 52 oder 53 würde dieser Pfropfen nur für ein Abschließen des Endes des Zylinders vorgesehen werden und aus einem Material bestehen, welches eine geringexe dichte Oberfläche als die der Wand des Zylinders des Filterpfropfens hat, um somit

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den Rauch zu beeinflussen, durch diesen Pfropfen in den Mund des Rauchers zu fließen.

Es muß auch darauf hingewiesen werden, daß die Filterpfropfen nach der Erfindung nicht hohl zu sein brauchen, sondern mit einem Filtermaterial abgeschlossen werden könnten, welches eine geringere Dichte als die der zylindrischen Wandung hat. Nichtsdestotrdz muß der zylindrische Pfropfen mit einer Endwand versehen werden, welche dichter als die der Wand des Pfropfens ist und somit einen Fluß verhindert und den Tabakrauch zwingt, radial durch die Wand des Zylinders zu fließen.

Das Material, aus welchem Filterpfropfen nach der Erfindung hergestellt werden, ist nicht wichtig, obgleich Zelluloseazetat und geschäumte und andere fasrige synthetische Harze bevorzugt werden.

Ir Hinblick auf die Schwierigkeit eines Umwickeins von Filterpfropfen mit Papier, welches mit Wellungen oder Nuten beispielsweise nach der Ausführungs forin der Figuren 10 und 11 versehen sind, ist die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung die in Figur 12 dargestellte, bei welcher die Längsnuten oder Wellungen bereits in die Zelluloseazetatstange gepresst sind, welche den Filterpfropfen bildet, und dieser wird lediglich mit einer herkömmlichen zylindrischen Hülle umschlossen. Abgeänderte Anordnungen können natürlich vorgesehen werden. So kann die Außenfläche des Filters mit Vertiefungen versehen oder auf andere Weise aufgerauht werden, um nur VorSprünge vorzusehen, welche das darüberliegende Deckblatt von der Oberfläche des Filterpfropfens entfernt halten und dadurch Luftkanäle bilden, damit der Rauch in den Mund des Rauchers gelangen kann.

Versuchsergebnisse mit Filterpfropfen nach der Erfindung zeigen, daß wirksamere Pfropfen sogar mit Druckgefällen ebenso wie die

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der herkömmlichen Pfropfen vorgesehen werden. Zelluloseazetatpfropfen der mit bezug auf Figur 7 beschriebenen Art aber von 40 nun Gesaratlänge waren zu einer Kerntiefe von 15 mrn jeweils verdichtet und fließen eine mittlere Wand von lO nun bestehen. Diese Pfropfen wurden in zwei hohle zylindrische Abschnitte zerschnitten, jeder 20 mm lang mit 5 mm dichter Endwand und wurden auf Druckgefälle und Wirksamkeit hin überprüft. Die Ergebnisse von drei verschiedenen typischen Mustern mit verschiedenen Kerndichten vor dem Eindrücken sind in Tabelle 1 aufgeführt

	0.	a	Tabelle 1	C	.5	d	0
	0.	226		37	.1	9.	0
Ergebnisse	0.	276		42	.8	12.	0
Muster		348	b	41		8.
1		1.3
2	1.6
3	1.2

Bei jedem Muster war die Außenzylinderdichte die gleiche wie die von einem herkömmlichen Pfropfen aus Zelluloseazetat.

Die errechneten Ergebnisse waren:

a. Dichte des inneren Kernes vor der Verdichtung (gm.per.cc.)

b. Druckgefälle des Pfropfens nach der Verdichtung (cm Wasser)

c. Wirksamkeit der verdichteten Pfropfen (%).

d. Wirksamkeit eines herkömmlichen Pfropfens von dem gleichen Druckgefälle (%).

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Gleiche Versuche an herkömmlichen einfachen Zelluloseazetatpfropfen von den gleichen Druckgefällen werden ebenfalls angeführt, aus welchen zu ersehen ist, daß eine erhebliche Steigerung in der Wirksamkeit bzw. Leistung mit den verdichteten Stangen erhalten wird.

Somit wird mit Filterpfropfen nach der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß weit wirksamere Pfropfen hergestellt werden können, die aber das gleiche Druckgefälle wie die haben, welche in herkömmlicher Weise mit den heutigen Filterpfropfen versehen werden. Durch Erhöhung des Druckgefälles des Filters kann noch eine weitere Erhöhung in der Wirksamkeit erreicht werden. Anstatt verdichtete Pfropfen mit dem gleichen Druckgefälle wie die herkömmlichen Pfropfen herzustellen, ist es möglich, Pfropfen von der gleichen Wirksamkeit herzustellen, in welchem Fall die verdichteten Pfropfen einen kleineren Druckabfall im Vergleich mit den herkömmlichen Pfropfen haben.

Aufgrund der Erhöhung der Wirksamkeit würde es beispielsweise laöglich sein, die marktgängigen Doppelpfropf en filter - d.h. von Myria (MX^-RIA ist ein eingetragenes Warenzeichen) und Zelluloseazetat nit einzelnen Pfropfenfiltern aus einem Material zu ersetzen und dadurch erheblich an Kosten und Zeit zu sparen.

Wesentliche Abnahmen in dem Druckgefälle des Pfropfens als Ganzes und bzw. oder wesentliche Erhöhungen in der Wirksamkeit können mit Filtern nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den herkömmlichen Filtern aus dem gleichen Material und den 'iu leren Abmessungen erreicht werden.

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Claims (1)

1. 4*

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   Patentansprüche

   fl\ Tabakrauchfilter, insbesondere für Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Zylinder (14, 21, 40, 45, 48) aufweist, dessen Innenraum (15, 31, 32, 35, 36, 37) einem Fluß einen Weg von geringerem Widerstand als die Zylinderwand (14, 21, 40, 45, 48) entgegensetzt, und ein Ende des Zylinders mit einer querwand (5, 13, 24, 30, 51, 52, 53) mit einem höheren Flußwiderstand abgedichtet ist.

   2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (5, 13, 24, 30, 51, 52, 53) nur den Kern des zylindrischen Filters abdichtet.

   3. Filter nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wand (14, 21, 4o, 45, 48) und die Querwand (5, 13, 24, 30, 51, 52, 53) einstückig sind und aus dem gleichen Filtermaterial bestehen.

   4. Filter nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche genutet, aufgerauht oder mit Vertiefungen versehen ist und durchgehende Rauchflußkanäle bildet.

   5. Verfahren zur Herstellung eines Tabakrauchfilters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Stange aus Filtermaterial der Kernabschnitt zur Bildung einer Endwand von größerer Dichte als die zylindrische Wand verdichtet wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fil^erstange von doppelter Länge ein Kernabaehnitt von beiden Enden gleichzeitig unter Bildung eines mittleren Pfropfen· abschnittes von größerer Dichte als die Zylinderwand verdichtet und die Stange quer in der Mitte des Kernabschnittes zur

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   Bildung von zwei "hohlen, zylindrischen Filtern mit je einer dichteren Endwand abgetrennt werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Filterzylinder ein besonderer Kern aus Filtermaterial eingesetzt wird.

   8. Vorrichtung zur Herstellung von Tabakrauchfiltern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit Nuten

   (91) versehene Scheibe (87) zum Festhalten von Filterpfropfenrohlingen, eine mit jeder Nut (91) ausgerichtete und bezüglich der Nute hin- und herbewegbare Verdichtungsstange (11, 23) und Antriebsmittel für das Hin- und Herbewegen der Stangen während einer Scheibendrehung zur Verdichtung des Kernabschnittes des Filterpfropfenrohlings aufweist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei an den beiden gegenüberliegenden Enden jeder Nut (91) angeordnete Verdichtungsstangen (34? 106, 107) und Antriebsmittel zum gleichzeitigen Antrieb beider Stangen aufweist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel aus feststehenden Nockenplatten (73,

   79) für jeden Satz von Verdichtungsstangen (106, 107) bestehen, deren Enden sich von der Seite der Scheine (87) aus erstrecken und mit der Nockenplatte (73, 79) zur Ausübung einer hin- und hergehenden Bewegung während einer Scheibendrehung zusammenwirken.

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