DE2202576C3 - Tabakrauchfilter sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Tabakrauchfilters - Google Patents

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Des weiteren sind Filter für Zigaretten od. dgl. gekennzeichnet, daß die zu verdichtende Filter- bekannt (DT-OS 19 60 654), bei denen Lockermaterial stange ein Zylinder aus Filtermaterial mit einem 20 in getrennten Lagen durch zwischen den Lagen angegetrennten, darin angeordneten Kern aus Filter- ordnete poröse Elemente gehalten wird, die so angematerial ist. ordnet sind, daß von dem einen zu dem anderen Ende

4. Vorrichtung zur Herstellung von Tabakrauch- des Filters hindurchgehender Rauch zwangsläufig filtern, insbesondere für Zigaretten, zur Durch- nacheinander durch diese Lagen hindurchtreten muß. führung des Verfahrens nach einem der An- 25 Die Herstellung eines entsprechenden kontinuierlichen Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Filterstranges geht dabei in der Weise vor sich, daß eine mit Nuten (91) versehene Scheibe (87) zum einzelne Abdichtelemente auf einem kontinuierlichen Festhalten von Filterpfropfenrohlingen, eine mit porösen Band in Abständen entlang der Länge des jeder Nut (91) ausgerichtete und bezüglich der Bandes befestigt werden, daß ein feinverteiltes Filter-Nut hin- und herbewegbare Verdichtungsstange 30 material auf das kontinuierliche poröse Band aufge-(11, 23) und Antriebsmittel für das Hin- und Her- bracht wird, daß das poröse Band in Längsrichtung bewegen der Stangen während einer Scheiben- in mehrere Streifen geschnitten wird, die dann überdrehung zur Verdichtung des Kernabschnittes des einander gestapelt werden, daß die gestapelten Streifen Filterpfropfrohlings aufweist. zu mehreren kontrischen Röhren in der Form eines

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 35 Zylinders gefalzt, die konzentrischen Röhren durch kennzeichnet, daß sie zwei an den beiden gegen- einige der Abdichtelemente in einem gegenseitigen überliegenden Enden jeder Nut (91) angeordnete Radialabstand gehalten werden und der mittige Kanal Verdichtungsstangen (34; 106, 107) und Antriebs- des Zylinder in Abständen entlang seiner Länge durch mittel zum gleichzeitigen Antrieb beider Stangen andere Abdichtelemente verschlossen wird, und daß aufweist. 40 um den Zylinder herum eine kontinuierliche äußere

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch Umhüllung ausgebildet und zwecks Ausbildung eines gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel aus fest- Ringraumes zwischen Zylinder und Umhüllung durch stehenden Nockenplatten (73, 79) für jeden Satz die sogenannten Abdichtelemente in einem Abstand von Verdichtungsstangen (106, 107) bestehen, von dem Zylinder gehalten wird.

deren Enden sich von der Seite der Scheibe (87) 45 Es ist ferner ein Zigarettenfilter bekannt (DT-OS

aus erstrecken und mit der Nockenplatte (73, 79) 20 18 558), bei dem ein von einer Umhüllung um-

zur Ausübung einer hin- und hergehenden Bewe- gebendes Filterelement so ausgebildet ist, daß min-

gung während einer Scheibendrehung zusammen- destens zwei im wesentlichen axial verlaufende Kanäle

wirken. vorgesehen sind, die entweder durch das Filterelement

7. Tabakrauchfilter hergestellt nach einem Vor- 50 hindurch oder zwischen dem Filterelement und der fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Innenfläche der Umhüllung entlanggehen, und eine einem Zylinder aus Filtermaterial, dessen Inneies Dichtanordnung jeweils einem Ende der Kanäle zueinen Durchgar.gspfad geringeren Widerstandes geordnet ist, die dieses Ende verschließt sowie verals die Wandung des Zylinders besitzt, wobei der hindert, daß Rauch durch die Endfläche oder die End-Kern des Zylinders am einen Ende durch ein 55 flächen des Filterelementes hindurchtritt. Querwandbauteil abgedeckt ist, dadurch gekenn- Auch ist es bekannt (CH-PS 4 51 789), zwischen zeichnet, daß die zylindrische Wand (14, 21, 40, 45, Filterkörper und Tabakstrang einen Hohlraum vor-48) und das Querwandbauteil (5, 13, 24, 30, fü, zusehen, um Filterzigaretten so herzustellen, daß der 52, 53) aus dem gleichen Filtermateria! bestehen ungerauchte, weggeworfene Tabak bei jeder Zigarette und daß das Material des Querwandbauteiles auf 60 eingespart werden kann, ohne daß dabei der Durcheine höhere Dichte als die der zylindrischen Wand schnittsraucher geschädigt wird, zusammengedrückt ist. Schließlich ist auch ein Filtermundstück für Ziga-

8. Tabakrauchfilter nach Anspruch 7, dadurch retten od. dgl. bekannt (DT-PS 9 03 074), das eine gekennzeichnet, daß das Filter mit einer gerieften, das Filter aufnehmende, auf eine Zigarette aufsteckaufgerauhten oder anderen, nicht glatten äußeren 65 bare Hülse aufweist, die vorzugsweise aus einem Oberfläche versehen ist, die Rauchdurchgangs- zylindrischen Pappröhrchen besteht.

kanäle ergibt. Ziel der Erfindung ist es, einfach und leicht herstellbare Tabakrauchfilter zu schaffen, bei denen der

Rauch gezwungen wird, das Filtermaterial so zu durchströmen, aaß eine zuverlässige Fiherung bei niedrigerem Druckgefälle und verbesserter Wirksamkeit gegenüber bekannten Filtern erreicht wird.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung derartiger Tabakrauchfilter vorgeschlagen, daß bei einer Stange aus Filtermaterial der Kernabschnitt so verdichtet wird, daß ein Endbereicli von größerer Dichte als die zylindrische Wand des Filters entsteht. Vorzugsweise wird bei einer Filterstange doppelter Länge ein Kernabschnitt von beiden Enden gleichzeitig unter Bildung eines mittleren Pfropfenabschnittes von größerer Dichte als die Zylinderwand verdichtet und die Stange in der Mitte des Kernabschnittes quer so durchtrennt, daß zwei hohle, zylindrische Filter mit je einer dichteren Endwand entstehen.

Nach einem derartigen Verfahren hergestellte Tabakrauchfilter mit einem Zylinder aus Filtermaterial, dessen Inneres einen Durchgangspfad geringeren Widerstandes als die Wandung des Zylinders besitzt, wobei der Kern des Zylinders am einen Ende durch ein Querwandbauteil abgedeckt ist, sind erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die zylindrische Wand und das Querwandbauteil aus dem gleichen Filtermaterial bestehen und daß das Material des Querwandbauteilcs auf eine höhere Dichte als die der zylindrischen Wand zusammengedrückt ist.

Tabakrauchfilter der vorstehend angegebenen Art haben c ie Vorteile, daß sie einfach und leicht herzustellen sind und nur eine Kolbenwirkung über einen Materialzylinder erforderlich ist, daß dann, wenn in üblicher Weise das Filter aus Zelluloseazetat hergestellt wird, der Teil mit dichtem Ende bei Herstellung aus dem gleichen Material für einen Raucher annehmbar ist, und daß der Filter in seiner zylindrischen Form leicht in Zigarettcnherslellmaschinen verarbeitet werden kann.

Nachstellend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen herkömmlichen Filterpfropfen,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Filterpfropfen nach der Erfindung,

F i g. 3 und 4 ein Verfahren zur Herstellung des Filterpfropfens nach F i g. 2,

F i g. 5 und 6 ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Filterpfropfens nach F i g. 2,

F i g. 7 eine andere Art der Herstellung des Filterpfroplens nach den F i g. 5 und 6,

F i g. 8 im Schnitt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Filterpfropfen nach dem in F i g. 7 beschriebenen Verfahren,

F i g. 9 einen Querschnitt nach der Linie 9-9 der Vorrichtung nach F i g. 8,

F i g. 10a und 10b einen Querschnitt durch das Ende des Filtermundstückes und einen Längsschnitt durch eine Zigarette mit diesem Filtermundstück,

Fig. 11a und 11b im Querschnitt und Längsschnitt ähnlich den Fig. 10a und 10b eine abgeänderte Ausführungsform von Filtermundstück und Zigarette sowie

Fig. 12a und 12b im Querschnitt und Längsschnitt eine andere, abgeänderte Ausführungsform von Filtermundstück und Zigarette.

In F i g. 1 ist ein herkömmlicher Filterpfropfen 2 zylindrischer Form dargestellt, der aus Zelluloseazetat hergestellt ist. Bei einem typischen Pfropfen beträgt die Abmessung a, die die Länge des in Längsrichtung der Zigarettenstange angeordneten zylindrischen Pfropfens darstellt, 15 mm, und die Abmessung b, die den Durchmesser de? zylindrischen Pfropfens darstellt, 8 mm. Bei dem Filterpfropfen fließt der Tabakrauch von der einen Endfläche des Zylinders zu der anderen Endfläche in Längsrichtung des Zylinderpfropfens, wie durch Pfeil ρ dargestellt. Das Druckgefälle eines typischen Azetatzellulosefilterpfropfens mit diesen Abmessungen beträgt 2,5 cm Wassersäule, und die Effektivität eines typischen Pfropfens 30%, d.h., 30% aller in einen derartigen Pfropfen durch strömenden Rauch mitgeführten Partikelchen werden im Filterpfropfen zurückbehalten.

In F i g. 2 ist ein Zelluloseazetatfilterpfropfen 3 nach der Erfindung dargestellt, welcher ein hohles zylindrisches Gebilde 4 enthält, das an einem Ende mit einem Pfropfen 5 abgedichtet ist, der dichter als die Wand 4 ist und der ein Ende des hohlen Kernes abschließt. Zu Vergleicliszwecken hat dieser Pfropfen die gleichen Gesamtabmessungen wie der Pfropfen 2, bei welchem a = 15 mm, b = 8 mm, c — 4 mm, (I --- 2 mm und c — 4 mm beträgt. Da die Dichte des Pfropfens 5 größer als die Dichte der hohlen zylindrischen Wand 4 ist, verläuft der von dem den Filter durch strömenden Tabakrauch angenommene Weg quer durch die zylindrische Wand 4, wie durch Pfeile q angezeigt. Der Rauch wird nicht durch den Abschlußpfropfen 15 beim Durchfließen des Filters hindurchgehen, sondern den Weg des geringsten Widerstandes nehmen.

Bei dem Filterpfropfen der in F i g. 2 dargestellten Art ergibt sich ein typisches Druckgefälle von 1,8 cm Wassersäule mit einer Effektivität von 35%. Somit wird — verglichen mit dem herkömmlichen in F i g. 1 dargestellten Filter — ein wesentlich niedrigeres Druckgefälle erhalten, während eine Erhöhung der Effektivität erreicht wird.

Es wird angenommen, daß der Grund für diese günstigen Resultate in der erhöhten Querschnittsfläche des Filterpfropfen materials für den Weg des Tabakrauchs besteht. Somit ist die dem Tabakrauch im Pfropfen 2 nach F i g. 1 zur Verfügung stehende Materialfläche die einer Scheibe vom Durchmesser b (16 jnnm²), während in F i g. 2 die dem Tabakrauch zur Verfügung stehende Fläche die der Oberfläche eines Zylinders vom Durchmesser c und einer Länge a—c (44 Timm²) ist. Die wesentliche Erhöhung der Querschnittsfläche des Filtermaterials (Faktor 2,75), welche dem Tabakrauch zur Verfügung steht, gibt eine Erklärung für die günstigen Resultate, welche durch Herabsetzen des Druckgefälles über den Filter und/oder eine Erhöhung in der Effektivität erreicht werden.

F i g. 3 und 4 zeigen eine Art der Herstellung eines Filterpfropfens nach vorliegender Erfindung. In F i g. 3 wird ein zylindrischer Pfropfen 10 aus Zelluloseazetat mit einer Länge von 15 mm und einem Durchmesser von 8 mm an einer festen Oberfläche 6 abgestützt. Ein Schneidwerkzeug 11 mit einem etwas weniger als 4 mm Durchmesser wird in die zylindrische Stange mit einer Tiefe von 11 mm eingedrückt, wodurch ein Kern aus Zelluloseazetat aus dem Zylinder herausgeschnitten wird; nach dem Herausschneiden wird er durch das Werkzeug 11 unter Bildung einer sehr dichten Wand 13 am unteren Ende des in F i g. 4 dargestellten Zylinders verdichtet oder zusammen-

gepreßt. Sollte ein Reißen beim Schneidvorgang eintreten kann die Verwendung eines warmen Werkzeuges die Herstellung eines sauberen Schnittes unterstützen.

Der erhaltene Pfropfen 12 hat die Form eines hohlen Zylinders mit einer zylindrischen Wand 14 aus Zelluloseazetat, mit der gleichen Dichte wie der des Filterpfropfens 10, aus dem er hergestellt ist, und eine einstückige Endwand oder einen einstückigen Abschlußpfropfen 13 von einer Dichte, die höher als die der Wand 14 ist. Der Kern 15 des Filterpfropfens ist hohl. Dadurch, daß die einstückige Wand oder der das Ende abschließende Pfropfen 13 dichter als die Wand 14 ist 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 F i g. 5 und 6 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filterpfropfens nach F i g. 2 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform enthält ein zylindrischer Zelluloseazetatrohling 20, von 15 mm Länge und 8 mm Durchmesser, aus welchem der Filterpfropfen hergestellt werden soll, eine äußere zylindrische Stange 21 aus Zelluloseazetat, welche auf eine Dichte ähnlich der des Pfropfens 10 nach F i g. 3 zusammengedrückt ist (d. h. auf eine Dichte, welche für die Wand des endgültigen Zigarettenfilters erforderlich ist). Innerhalb der zylindrischen Stange 21 hat ein Kern 22 von 4 mm Durchmesser aus Zelluloseazetat eine Dichte, die geringer als die der Wand 21 und somit leichter zusammendrückbar ist. Solch ein Rohling kann zweckmäßig durch gleichzeitiges Pressen oder Spritzen des Kernes 22 aus weniger dichtem Zelluloseazetat mit der umgebeneen zylindrischen Stange 21 aus dichterem Zelluloseazetat hergestellt werden.

Zur Herstellung eines Filterpfropfens nach F i g. 2 wird der Rohling 20 von F i g. 5 auf eine feste Unterlage 19 gestellt. Ein in F i g. 6 dargestellter Kolben 23, dessen Durchmesser etwas kleiner als 4 mm ist, wird durch den Kern bis zu einer Tiefe von 11 mm eingedrückt, um den Kern 22 in einen dichten Endpfropfen 24 von 4 mm Dicke, wie in F i g. 6 dargestellt, zusammenzupressen oder zu verdichten. Die zylindrische Wand 21 wird durch diesen Vorgang nicht beeinflußt und hat die gleiche Dichte wie das Material, aus dem der Pfropfen besteht. Der Abschlußpfropfen 24 hat jedoch eine größere Dichte als die Wand 21. Da der Kern 22 von der zylindrischen Wand 21 des Rohlings 20 getrennt und mit dieser nicht einstückig ausgebildet ist, ist kein Schneiden bei der Bildung des in F i g. 6 dargestellten Abschlußpfropfens, sondern nur ein Eindrücken erforderlich. Solch eine Anordnung ist einfacher als die in F i g. 4 dargestellte, da ein Einreißen nicht auftritt und ein sauberer und einwandfreier Pfropfen erhalten wird. Ein Abdichten des Abschlußpfropfens wird bei dieser Ausführungsfonn durch Vergrößerung des Durchmessers des Abschlußpfropfens während des Zusammenpressens erzielt, so daß der Abschlußpfropfen innerhalb der zylindrischen Wand 21 abgedichtet ist.

Bei der in den F i g. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsform braucht das Kernmaterial 22 nicht das gleiche Material wie das der Wand 21 zu sein. Obgleich bei der bevorzugten, oben beschriebenen Ausfuhrungsform beide Materialien Zelluloseazetat unterschiedlicher Dichte sind, kann natürlich auch das Kemmaterial verschieden von dem der Wand 21 sein.

Natürlich braucht auch keines von beiden aus Zelluloseazetat zu bestehen. Zum Beispiel als brauchbare Materialien geschäumte synthetische Harz- oder andere synthetische Fasern verwendet werden.
In F i g. 7 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Filterpfropfens nach vorliegender Erfindung dargestellt. Das Verfahren ist ähnlich dem in den F i g. 5 und 6 beschriebenen (kann aber auch dem in den F i g. 3 und 4 beschriebenen ähnlich sein); es

ίο wird hierbei eine Filterstange von doppelter Länge von beiden Seiten gleichzeitig eingedrückt, wodurch eine mittlere dichte Wand 30 mit zwei hohlen Kernen 31 und 32 gebildet wird. Nach dem Eindrücken wird der Filterpfropfen durch Zerschneiden bei 33 in zwei Filter gemäß vorliegender Erfindung unterteilt. Das bevorzugte Verfahren, um diesen Filter von doppelter Länge zu erhalten, steht in Übereinstimmung mit dem mit Bezug auf die F i g. 5 und 6 beschriebenen Verfahren, da kein Schneiden oder Reißen notwendig ist.

Der Schneidvorgang nach den F i g. 3 und 4 kann jedoch, falls erforderlich, angewendet 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 Filterpfropfens doppelter Länge ähnlich dem in F i g. 7 dargestellten ist in F i g. 8 gezeigt. Diese Vorrichtung enthält eine Halteplatte 60, welche

am Rahmen einer Maschine befestigt ist. Daran ist ein zylindrisches Gehäuse 61 mit einer festen Endplatte (1 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 stationäre Nockenplatte 65 befestigt, wobei ein Keil 66 und eine Mutter 67 zum Befestigen der Nockenplatte 65 an der Welle 64 dienen.

Auf der Innenfläche der Halteplatte 60 ist eine ringförmige Nockenplatte 70 befestigt. Ein Paßstift 71

stellt die Nockenplatte 70 bezüglich der Halteplatte 60 ein, und Stifte 72 befestigen die Nockenplatte 70 an der Halteplatte 60. Eine Nockenoberfläche 73 auf der inneren Oberfläche der Platte 70 erstreckt sich bis zur Nähe des Umfangs der Nockenplatte 70, die

an der oberen Totpunktmitte der Nockenplatte

(Stelle M in F i g. 9) mit einer Nullerhebung anfängt

und bis zur unteren Totpunktmittellage (Stelle N in

F i g. 9), weitergeht.

Die größte Erhebung, an der Stelle N,ist durch einen

Vorsprung 74 in F i g. 8 angezeigt. An dieser Stelle ist der Nocken abgestuft und der Rest der Nockenplatte von N bis M entgegengesetzt dem Uhrzeiger sinn ist eben ohne Nockenfläche. Die Nockenplatte 65 ist in ähnlicher Weise an ihrer

inneren Oberfläche mit einer Nockenoberfiäche 79 — identisch der Form der Nockenoberfläche 7? — versehen. Die Nockenoberfiäche 79 steigt bis zu einer maximalen Erhebung von der Stelle M bis N an und ist dort im überigen Teil der Platte auf Null abgestuft

Ferner ist an der inneren Oberfläche der feststehenden Nockenplatte 65 ein feststehender, ringförmiger Konlepuffer 77 angeordnet, welcher auf seiner ineeren Oberfläche mit einer ringförmigen Nut 78 versehen ist Em mit einer nicht dargestellten UnterdruckqueDe

verbundenes Rohr 80 steht mit der ringförmigen Nut 78 an der Stelle M in Verbindung.

An der feststehenden Welle 64 ist durch Nadellager 81 und 82 eme Antriebswelle 83 angeordnet, die an

einem Ende mit einem Antriebsgetrieberad 84 vcr- sinn in F i g. 9 gedreht wird, werden die Kolben 100

sehen ist, welches mit einer nicht dargestellten Antriebs- und 101 nach innen in bezug auf die Filterpfropfen-

quellc verbunden ist. Mit der Antriebswelle 83 ist rohlinge durch Nockenwirkung gestoßen, wodurch

durch einen Keil 85 eine zusammengesetzte massive die Werkzeuge 106 und 107 den Kern des Rohlings

Trommel verkeilt, welche von drei Scheibensegmenten 5 von jedem Ende aus verdichten und eine mittlere

86, 87 und 88 gebildet wird, die durch nicht darge- dichte Endwand bilden. An der Stelle N sind die

stellte Mittel starr miteinander befestigt und durch Nockenoberflächen abgestuft, wodurch die Kolben in

einen Paßstift 90 verdübelt sind, um eine genaue ihre vollausgezogene, zurückgezogene Stellung unter

Relativlage sicherzustellen. Die mittlere Scheibe 87 Mitnahme der Werkzeuge aus den Filterpfropfen

ist an ihrem Umfang mit zwölf in gleichem Abstand io unter Federwirkung zurückgeführt werden. An der

angeordneten Nuten oder Schlitzen 91 (F i g. 9) ver- Stelle N wird auch die Sogunterdruckwirkung auf die

sehen, wobei jede die richtige Länge und den richtigen Nuten 91 unterbunden. Unmittelbar hinter der

Durchmesser hat, um einen Filterpfropfenrohling 99 Stelle M werden die verdichteten Pfropfen von den

von doppelter Länge, d. h. 30 mm Länge und 8 mm Nuten 91 freigegeben.

Durchmesser, aufzunehmen. In ' Verbindung mit 15 Obgleich nach der Beschreibung die Nockenober-

jcdem Schlitz 91 steht eine Mehrzahl von Kanälen 92, flächen und eine Unterdruckquelle auf die Trommel

welche ihrerseits mit einer gemeinsamen Luftleitung 93 über mehr als eine halbe Umdrehung einwirken, ist

in Verbindung stehen, die sich durch die Scheibe 88 klar, daß eine der beiden oder beide Tätigkeiten eine

und Abdichtungen gegen die Nut 78 im ringförmigen kürzere oder längere Zeit, je nach Bedarf, ausgeübt

Kohlepuffer erstreckt. Die ringförmige Nut 78 in dem 20 werden können.

ringförmigen Kohlepuffer 77 geht von unmittelbar Die oben in bezug auf die F i g. 8 und 9 beschriebene vor der oberen Totpunktlage, d. h. von der Stelle L Trommel bildet vorzugsweise einen Teil einer Filterin F i g. 9, aus und erstreckt sich entgegen dem Uhr- zigarettenherstellmaschine und kann beispielsweise die zeigersinn bis zu der unteren Totpunktmittestellung, Filtertrommel an einer Hauni-KFZ-Filterzigarettend. h. der Stellung N, wie durch den Pfeil P angezeigt 25 herstellmaschine ersetzen. Bei einer derartigen Maist. Übei den Rest des Umfanges, d. h. von N bis L, schinc werden die verdichteten Filterstangen doppelter ist der Kanal 78 abgeschlossen. Somit wird Unter- Länge beim Verlassen der Trommel zwischen den druck durch die Kanäle 92 auf die halbzylindrischen Stellungen Λ' und Q nach F i g. 9 auf eine Trommel Nuten oder Schlitze 91 von der Stelle L bis zur Stelle /V übertragen, die zwei Zigarettenlängen enthält, welche ausgeübt, um doppelt lange Filterpfropfenrohlinge 30 an jeder Seite eines jeden Filterpfropfens doppelter innerhalb der Nuten während der Drehung der Länge angeordnet sind. Diese werden in einen Papier-Trommel zu sichern und festzuhalten. Ein nicht dar- wickler gerollt und bilden zwei Filterzigaretten, die an gestellter Aufnahmebehälter, der mit seinem Auslaß ihren Enden miteinander verbunden sind und anzwischen den Stellen L und M bei F i g. 9 angeordnet schließend zu zwei einzelnen Filterzigaretten getrennt wird, soll die Filterpfropfenrohlinge doppelter Länge 35 werden.

in die Nuten oder Schlitze 91 ablegen, wenn sie die Die nach der Erfindung hergestellten Filterpfropfen

Stelle zwischen L und M bei einer Drehung der können auf vielfache Art und Weise verwendet wer-

Scheibe 87 passieren. den. Es muß berücksichtigt werden, daß der Pfropfen

In jeder der Scheiben 86 und 88 sind zwölf Kolben mit einem durch eine Wand verschlossenen Ende eine 100, 101 im gleichen Abstand angeordnet. Die Kolben 40 ebene Oberfläche zeigt, welche am Mundende der sind in Ausnehmungen 102 und 103 und in den Schei- Zigarette angeordnet werden kann und ein gefälliges ben 86 und 88 untergebracht. Die Enden der Kolben Aussehen hat. In diesem Fall stützt sich das offene stehen bis zu den Nockenplatten 70 und 65 vor und Ende des zylindrischen Pfropfens gegen die Tabakstützen sich an den Nockenoberflächen 73 und 79 ab. stange der Zigarette ab. In Abänderung dazu kann das Die Kolben 100 und 101 werden in Berührung mit den 45 offene Ende der Filterstange am Mundende der Nockenplatten 70 und 65 durch Federn 104 und 105 Zigarette vorgesehen werden, wobei sich dann der gedrückt. Zylindrische Werkzeuge 106 und 107 Pfropfen der Filterstange gegen die Tabakstange der gleiten in in ringförmigen Führungsplatten 108 und 110 Zigarette abstützt.

vorgesehenen Löchern oder Bohrungen zwischen der Um eine maximale Effektivität bei Filtern nach vor voll ausgezogenen Position und der unterbrochenen 50 liegender Erfindung zu erreichen, soll der durch die gezeichneten Position nach F i g. 8, wenn sich der Wände des Filters gehende Tabakrauch radial anstatt Zylinder von der oberen Totpunktstellung M nach in Längsrichtung durch die Wände gehen können. F i g. 9 in die untere Totpunktstellung N bewegt. Bei Sollten die Filterpfropfe«! mit undurchlässigem oder einem Pfropfenrohling von 30 mm Länge sind die Werk- relativ undurchlässigem Papier, wie bei einer herzeuge so angeordnet, daß sie in die Enden des Rohlings 55 kömmlichen Zigarette, umwickelt werden, kann das in einer Länge von etwa 11 mm eindringen und eine DruckgefäUe der Filter weit über dem liegen, das dichte Wand von 8 mm in der Mitte des Rohlings normalerweise für einen Raucher annehmbar ist, da belassen. Wenn der 30 mm lange Pfropfen in zwei der Rauch gezwungen wird, in Längsrichtung durch Pfropfen von je 15 mm Länge unterteilt wird, hat der die Wand des Filters zu strömen. Mittelkem eine dichte Endwand von 4 mm für jeden 60 Um zu ermöglichen, daß Rauch radial durch die Pfropfen, wie in Verbindung mit F i g. 7 beschrieben. zylindrische Wandung des Pfropfens strömt, müssen

Im Betrieb werden die Filterpfropfenrohlinge dop- außerhalb des Filterpfropfens Führungen oder Kanäle

pelter Länge in Schlitze 91 zwischen den Stellen L vorgesehen werden, durch die der Rauch strömen

und M (F i g. 9) zugeführt, und es wird auf die kann. Drei Möglichkeiten, durch welche dies erreicht

Schlitze 91 zwischen den Stellen L und M ein Unter- 65 werden kann, sind in den F i g. 10, 11 und 12 darge-

druck ausgeübt, so daß die Filterpfropfenrohlinge in stellt.

ihre Nuten festgehalten werden. Wenn der Zylinder In Fig. 10 ist das Mundstückende einer Zigarette

von der Stelle M zur Stelle M entgegen dem Uhrzeiger- dargestellt, das einen Filterpforpgen 35 gemäß der

Erfindung enthält. Der Pfropfen 35 weist eine zylindrische Wand 40 und eine dichtere Bildwand .'51 auf. Der Pfropfen ist mit einem doppelschichtigen Papierdeckblatt umwickelt, das 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 entstehen Luftkanäle zwischen den Wellen der Hülle 42 und der Außenfläche der zylindrischen Wand 40 Rauch. Durch den Kern des Filters 35 strömender Rauch geht radial nach außen durch die Wand 40 und gelangt in den M und des Rauchers entlang dieser länglichen Führungen oder Luftkanäle.

In F i g. 11 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, die einen Filterpfropfen 35 nach vorliegender Erfindung mit einer zylindrischen Wand 45 und einer dichteren Endwand 52 zeigt. Der Pfropfen ist durch ein einziges gewelltes oder in Längsrichtung genutetes Zigarettendeckblatt 46 umhüllt. Auch hier sind Luftkanäle zwischen den Nuten des Deckblattes 46 und der Außenfläche der zylindrischen Wand 45 vorgesehen, die Durchgänge für den Rauch darstellen, der durch die Wand des Filters in den Mund des Rauchers strömt. Eine derartige Anordnung mit genutetem oder gewelltem äußerem Deckblatt für eine Zigarette bringt auch eine geringere Oberflächenberührung zwischen dem Zigarettendeckblatt und den Lippen des Rauchers mit sich, verhindert ein Ankleben und stellt einen Durchgang in den äußeren Wellungen des Papieres dar, über die Umgebungsluft in den Mund des Rauchers eingesaugt werden kann.

F i g. 12 zeigt eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform mit einem Filterpfropfen 37 nach vorliegender Erfindung mit einer zylindrischen Wandung 48 und einer dichteren Endwand 53. Der Pfropfen ist mit einer außen in Längsrichtung genuteten Oberfläche 49 versehen, und diese ist von einem zylindrischen Deckblatt 50 umhüllt. Auch hier werden wieder Längskanäle für die Luft zwischen den äußeren Nuten der Oberfläche 49 der Wand 48 und dem Deckblatt 50 ausgebildet, wodurch der Rauch in den Mund des Rauchers gelangen kann.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 10 bis 12 kann der Filterpfropfen in jedem Beispiel umgekehrt werden, damit die Endwände der Pfropfen 51, 52, 53 gegen die Tabakstangen oder den Tabakteil 54, 55 und 56 abgestützt werden, wobei dann ein offenes zylindrisches Ende nach außen zum Mund des Rauchers zeigt. Das offene Ende kann durch einen Endpfropfen abgesperrt werden, anders als der verhältsnismäßig dichte Propfen 51, 52 oder 53 würde dieser Pfropfen aber nur zum Abschließen des Endes des Zylinders vorgesehen werden und aus einem Material bestehen, welches eine weiniger dichte Oberfläche als die der Wand des Zylinders des Filterpfropfens hat, damit der Rauch gezwungen wird, durch diesen Pfropfen in den Mund des Rauchers zu fließen.

Die Filterpfropfen nach der Erfindung brauchen aber nicht hohl zu sein, sondern können mit einem Filtermaterial abgeschlossen werden, das eine geringere Dichte als die der zylindrischen Wandung hat. Trotzdem 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 strömen.

Das Material, aus dem Filterpfropfen nach der

Erfindung hergestellt werden, ist nicht kritisch, obgleich Zelluloseazetat sowie geschäumte und andere faserige synthetische Harze bevorzugt werden.

Im Hinblick auf die Schwierigkeit beim Umwickeln von Filterpfropfen mit Papier, welches mit Wellungen oder Nuten beispielsweise nach der Ausführungsform der Fig. 10 und 11 versehen ist, ist die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung die in Fig. 12 dargestellte, bei der die Längsnuten oder Wellungen

ίο bereits in die den Filterpfropfen bildende Zelluloseazetatstange gepreßt sind, wobei dieser lediglich mit einer herkömmlichen zylindrischen Hülle umschlossen wird. 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

ao in den Mund des Rauchers gelangen kann.

Versuchsergebnisse mit Filterpfropfen nach der Erfindung zeigen, daß effektivere Pfropfen sogar mit Druckgefällen in gleicher Höhe wie die der herkömmlichen Pfropfen erzielt werden. Zelluloseazetatpfropfen

der mit Bezug auf F i g. 7 beschriebenen Art, aber von 40 mm Gesamtlänge, wurden bis zu einer Kerntiefe von 15 mm jeweils verdichtet und ließen eine mittlere Wand von 10 mm bestehen.
Diese Pfropfen wurden in zwei hohle zylindrische

Abschnitte von jeweils 20 mm Länge und einer dichten Endwand von 20 mm geschnitten und wurden auf Druckgefälle und Effektivität überprüft. Die Ergebnisse dreier verschiedener typischer Proben mit unterschiedlichen Kerndichten vor dem Eindrücken sind in der Tabelle aufgeführt.

Proben	Ergebnisse	b	C	d	9,0
	a	1,3	37,5	12,0
1	0,226	1,6	42,1	8,0
2	0,276	1,2	41,8
3	0,348

Bei jeder Probe war die Außenzylinderdichte die gleiche wie die eines herkömmlichen Pfropfens aus Zelluloseazetat.
Die errechneten Ergebnisse waren:

a) Dichte des inneren Kernes vor der Verdichtung (g/ccm).

b) Druckgefäß des Pfropfens nach der Verdichtuni (cm Wasser).

c) Effektivität der verdichteten Pfropfen (%).

d) Effektivität eines herkömmlichen Pfropfens mil gleichem Druckgefälle (%).

Ähnliche Versuche an herkömmlichen einfachen Zelluloseazetatpfropfen mit gleichen Druckgefälleu wurden ebenfalls angeführt, aus denen zu ersehen war, daß eine erhebliche Steigerung in der Effektiv«* bzw. Leistung mit den verdichteten Stangen erhaltet wurde.

S°^mit wird mit Filterpfropfen nach vorliegendei Erfindung erreicht, daß weit effektivere Pfropfen hergestellt werden können, die aber das gleiche Druck- gefälle wie die haben, welche in herkömmlicher Weis« nut den heutigen FHterpfropfen versehen werde». Durch Erhöhung des Druckgefälles des Filters kanu

noch cine weitere Erhöhung der Effektivität erreicht werden. Anstatt verdichtete Pfropfen mit dem gleichen Druckgefälle wie die herkömmlichen Pfropfen herzustellen, ist es möglich, Pfropfen der gleichen Effektivität herzustellen, wobei die verdichteten Pfropfen einen kleineren Druckabfall im Vergleich mit herkömmlichen Pfropfen haben.

Auf Grund der Erhöhung der Effektivität ist es beispielsweise möglich, die marktgängigen Doppclpfropfenfilter, z. B. von Myria (MYRIA ist ein ein-

getragenes Warenzeichen) und Zelluloseazetat mit einzelnen Pfropfenfiltern aus einem Material zu ersetzen und dadurch erheblich an Kosten und Zeit sparen.

Wesentliche Abnahmen im Druckgefälle des Pfropfens als Ganzes und/oder wesentliche Erhöhungen in der Effektivität können mit Filtern nach vorliegender Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Filtern aus dem gleichen Material und äußeren Abmessungen

ίο erreicht werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

t// Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Patentansprüche: Tabakrauchfiltern, insbesondere für Zigaretten, jedoch

1. Verfahren zur Herstellung von Tabakrauch- auch z. B. für Zigarren und Zigarillos.

filtern, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß Es ist ζ. B. eine Vorrichtung zur Herstellung von

bei einer Stange aus Filtermaterial der Kernab- 5 Filtermundstücken für Zigaretten od. dgl. bekannt

schnitt so verdichtet wird, daß ein Endbereich (DT-OS 19 07 276), bei der die Filtermundstücke eine

von größerer Dichte als die zylindrische Wand des Folge von Filterkomponenten enthalten und eine der

Filters entsteht. Komponenten aus körnigem Material steht. Dabei

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden getrennte, röhrchenförmige Elemente bezeichnet, daß bei einer Filterstange doppelter io stimmter Länge zugeführt, die mindestens eine Kammer Länge ein Kernabschnitt von beiden Enden gleich- zur Aufnahme von körnigem Material enthalten, die zeitig unter Bildung eines mittleren Pfropfenab- röhrchenförmigen Elemente werden abgenommen schnittes von größerer Dichte als die Zylinderwand und mindestens eine Kammer der röhrchenförmigen verdichtet und die Stange in der Mitte des Kern- Elemente wird von e>"nei Seite mit körnigem Material abschnittes quer so durchtrennt wird, daß zwei 15 gefüllt; schließlich wird jede der Kammern verhohle, zylindrische Filter mit je einer dichteren schlossen und das körnige Material darin zurückge-Endwand entstehen. halten.