DE2916431A1 - Mundstueck fuer eine filterzigarette - Google Patents

Description

Das Filter einer Filterzigarette dient dazu, Teer und nikotin, die bei der Verbrennung von Tabak freiwerden, zurückzuhalten. Es gibt jedoch Andeutungen, dass paradoxalerweise viele Raucher immer mehr rauchen je nachdem das Filter im Stande ist die schädlichen Eauchkomponenten zurückzuhalten.

Dies lässt sich erklären durch die Annahme, dass der Raucher unbewusst nach einem bestimmten Niveau der Stimmulation strebt, die er mittels des Nikotins und gegebenenfalls noch anderer Komponenten des Rauches erfährt. Es gibt jedoch auch Angaben, dass es sieh nicht einfacherweise um das absolute Quantum an Stimulantia handelt, das beim Rauchen pro Zeiteinheit aufgenommen •wird. Beobachtung des Rauchersverhaltens führt zu der Schlussfolgerung, dass der Raucher, der inhaliert, dies meistens oberflächlich tut (was hier mit dem Ausdruck "Reflexrauchen" bezeichnet werden wird), und nur dann und wann mit einem wirklich starken Zug tief inhaliert (was hier mit "Tiefrauchen" bezeichnet werden wird). Dies könnte darauf hindeuten, dass nur periodisch ein Bedürfnis danach auftritt, den Blutspiegel durch die Rauchstimulantia plötzlich steigen zu lassen. Bei Untersuchungen mit einer Anzahl Raucher wurde gefunden, dass* das tiefe !Inhalieren je Zigarette nur einige Male auftritt gegen, viele Male Inhalieren beim Reflexrauchen. Die Gesamtmenge an stimulierenden Rauchkomponenten, die der Raucher je Zigarette aufnimmt, wird jedoch sowohl durch das Tiefrauchen wie durch das Reflexrauchen bestimmt.

Der Zweck der Erfindung ist ein Filtermundstück derartiger Konstruktion, dass beim Reflexrauchen aller oder nahezu aller Rauch das Filter passiert, während beim Tief rauchen nahezu aller Rauch in ungefilterter Form inhaliert wird. Der Anreiz zum Tiefrauchen wird also hierbei aufrechterhalten, während die schädlxchen Rauchkomponenten, die sonst auch beim Reflexrauchen inhaliert werden, in starkem Masse eliminiert werden. Der schädliche Effekt je Zigarette wird somit erheblich verringert, während vermieden wird, dass der Raucher mehr rauchen wird, um doch die erwünschte Stimulierung zu erreichen. Dieser Wunsch könnte dazu führen, dass der Raucher, wenn die Verpflichtung auferlegt werden würde, dass alle Zigaretten mit einem Filter versehen werden sollen, die Neigung bekommt, das Filtermundstück abzubrechen.

Gemäss der Erfindung wird ein Filtermundstück für Filterzigaretten verschafft, gekennzeichnet durch:

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- einen das Filter in Axialrichtung durchschneidenden Kanal mit einem Luftwiderstand, der viel geringer ist als der Widerstand in dem weiteren Teil des Filters und

- eine Vorrichtung, die dafür sorgt, dass der Kanal als "by-pass" des Filters dient, wenn von dem Raucher eine bestimmte Saugkraft überschritten wird, in dem Sinne, dass bei einer geringen Saugkraft der Kanal geschlossen gehalten wird, während.beim üeberschreiten einer bestimmten Saugkraft der

nahezu Kanal derart geöffnet wird, dass bei der AustrittsÖffnung des Kanals/keine

Drosselwirkung auftritt.

In Wirklichkeit kommt die Sache darauf hinaus, dass beim Üeberschreiten einer bestimmten Saugkraft (Ansaugmenge) von dem Raucher plötzlich nahezu aller Rauch über den Kanal angesaugt wird.

Dies kann in einfacher Weise z.B. dadurch erreicht werden, dass das Filtermundstück versehen ist mit a) einer Querwand in Abstand von der Mundseite des Filters, die mit dem Filter einen kleinen Raum bildet, in den sowohl der Kanal als auch der weitere Teil des Filters mündet und welche Querwand gegenüber der Austrittsöffnung des Kanals eine öffung aufweist, und b) einem federnd befestigten Abschlusskörper, der bei einer geringen Saugkraft (beim "Reflexrauchen") den Kanal geschlossen hält und beim Üeberschreiten einer bestimmten Saugkraft (beim Tiefrauchen) den Kanal öffnet und durch die Öffnung der Querwand hindurchschiesst. Vorzugsweise wird dafür gesorgt, dass die federnde Befestigung des Abschlusskörpers eine Vorspannung besitzt, die etwas grosser als die Saugkraft beim "Reflexrauchen" ist.

Es wurde gefunden, dass meistens der Quotient der Saugkraft beim "Tiefrauchen" und "Reflexrauchen" etwa 1,5 bis 2 beträgt. In Abhängigkeit von der Gewohnheit des Rauchers und dem Widerstand in dem Filter wurde bei vielen Rauchern gefunden, dass die Saugkraft beim "Reflexrauchen" weniger als 15 cm Wassersäule beträgt.

Durch den nachstehenden Mechanismus wird erreicht, dass der Abschlusskörper durch die Öffnung der Querwand hindurchschiesst. Je nachdem der Abschlusskörper sich von der Austrittsöffnung des Kanals wegbewegt, nähert sich dieser Körper der Öffnung in der Querwand immer mehr, und wird der Spalt zwischen dem Abschlusskörper und dem Rand der Öffnung in der Querwand auch immer enger.

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Der Druckabfall in dem Spalt zwischen dem Äbschlusskörper und dem Rand der öffnung in der Querwand wird also gleichfalls immer grosser, d.h. dass der Druckunterschied zwischen der "Tabakseite" des Abschlusskörpers und der "Mundseite" zunimmt. Die genannte Bewegung des Abschlusskörpers hat also die Neigung sich zu verstärken, wodurch der Äbschlusskörper schnell durch die Öffnung der Querwand hindurchschiesst, wenn dies sich dicht genug "bei dem Filter befindet.

Eine einfache Ausführungsform des Abschlusskörpers hat als Kennzeichen, dass dieser Körper eine Kugel ist, die genau in oder an den Teil des Kanals an der Mundseite passt, und dass der Abstand von der Querwand bis zur Mundseite des Filters etwa dem Radius der Kugel gleich ist und die öffnung in der Querwand gerade gross genug ist, um die Kugel durchzulassen.

Eine andere einfache Ausführungsform des Abschlusskörpers hat als Kenn-

Körper

zeichen, dass dieser/ein Kegel ist, dessen Grundfläche den Kanal bei geringer Saugkraft abschliesst, während die Spitze durch die öffnung der Querwand hindurchragt, und die öffnung in der Querwand gerade gross genug ist, um die Grundfläche des.Kegels hindurchzulassen.

Eine ganz andere Möglichkeit zum Erreichen des bezweckten Ziels ist die Anwendung einer sehr flexiblen und elastischen perforierten Membran als Querwand, die unter Vorspannung den Kanal abschliesst und beim Überschreiten eines bestimmten Druckabfalls über die Membran infolge einer grösseren Saugkraft sich von dem Kanal entfernend die Austrittsöffnung des Kanals und die Mundseite des Filters mittels der Perforationen miteinander verbindet. Die Perforationen sollen derart bemessen werden und der Spannungscharakteristiek

der Membran derart zugeordnet werden, dass beim Tief rauchen die Austrittsund bleibt

öffnung des Kanals in genügendem Masse frei kommt,/um eine dortige Drosselwirkung zu vermeiden. Unter Perforation in dem hier gebrauchten Sim wird selbstverständlich auch eine Situation verstanden, wobei eine poröse Membran benutzt wird. Es wird bemerkt, dass Filter mit einer differenzierten Filterung des Rauchs durch einen differenzierten Widerstand bei verschiedener Saugkraft schon vorgeschlagen wurden. Es wird z.B. auf die US PS 2 89O 703 hingewiesen. Dabei tritt jedoch Drosselwirkung auf und ist von einer plötzlichen Zustandsänderung, derart dass nahezu nichts von der angesaugten Luft filtriert wird, nicht die Rede.

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• Ό ·

Beispiele von Filtermundstücken gemäss der Erfindung werden in den Figuren (1), (2) und (3) angegeben.

Beispiel 1:

Bei (1) befindet sich der Tabak (siehe Fig. 1). Das Filtermaterial ist mit (2) angegeben und ist bekannter Konstruktion. Ein an beiden Seiten offenes in Axialrichtung verlaufendes Rohr (3) ist in das Filter eingebaut. Dieses Rohr hat einen Innendurchmesser von 2\ mm. Eine Kugel (k) schliesst das Rohr.(3) ab und "wird durch eine leicht gespannte Feder (5) und ein Stäbchen (6), oder eine Verengung (l) des Rohrs an ihrer Stelle gehalten. In Abstand von 1 mm von der Mundseite des Filters befindet sich die Querwand (8) mit einer Öffnung (9) mit einem Durchmesser von 2g mm. Mit (10) wird der Stand der Kugel beim Tief rauchen angegeben. Das Mundstück kann noch mit einer Abschlusswand (11) ohne Rauchabsorptionsvermogen versehen sein. Beispiel 2:

Siehe Fig. .2. Bei (12) befindet sich der Tabak. Das Filtermaterial ist mit (13) angegeben und bekannter Konstruktion. Das offene Rohr ist bei (lh) ersichtlich und ragt etwas aus dem Filter (15) hinaus. Die abschliessend an der Wand (19) befestigte Membran ist mit (16) angegeben und die Perforationen in der Membran sind mit (17) bezeichnet. Mit der Strichlinie (18) ist der Stand der Membran beim Tief rauchen angegeben. Das Rohr (1*0 ist nicht unbedingt notwendig. Das Filter kann auch axial durchbohrt sein. Zum Erhalten einer Vorspannung, was gemäss der gerade beschriebenen Ausführungsform der Erfindung durch den vorspringenden Teil (15) des Bohrs (1U) erreicht wird, kann die Membran an der Stelle der Austrittsöffnung der Durchbohrung verdickt sein oder mit einer zusätzlich darauf angebrachten Platte versehen sein, welche Membran in beiden Fällen selbstverständlich an diesen Stellen gasundurchlässig ist.
Beispiel 3:

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausfuhrungsform wird der zentrale Kanal in dem Filterteil durch eine Kugel mit einem Durchmesser, der etwas kleiner als der Durehmesser des Mundstücks ist, abgeschlossen. Aus der nachstehenden Beschreibung wird das Prinzip und die Wirkung deutlich werden. Mit (20) ist der Tabakteil der Zigarette angegeben. Mit (21) das Filtermaterial, mit (22)

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das Zentralrohr mit darin dem Zentralkanal. Unter .dem Filter (21) befindet sich ein kleiner Raum (23) zwischen diesem Filter -und einer Zwischenwand (26). Der Raum (23) ist durch einen Kranz von 3 Kanälen (27) mit einem Durchmesser von 1 mm mit dem Raum (23a) verbunden. Das Rohr (22) wird durch die Kugel (2*0 eines solchen Durchmessers abgeschlossen, dass zwischen der Innenwand des Mundstücks (29) und der Kugel ein Spalt von 60 pm verbleibt. Die Kugel (2*0 wird durch die Feder (25) gegen die öffnung des Rohrs (22) gedruckt gehalten bei (28). Die Feder (25) hat eine flache Druckeharakteristiek. Beim Oberschreiten einer bestimmten Saugkraft wird die Kugel (2k) weggesaugt, so dass der Zentralkanal des Rohrs (22) geöffnet wird. Dadurch wird der in dem Zentralkanal des Rohrs (22) herrschende Druck auf den ganzen Durchmesser der Kugel {2k) aisgeübt. Weil dieser Druck grosser ist als der Druck, der in den Kanälen (2T) herrschte, wird beim Offnen des ZentralKanals der Druck auf ■ die Kugel (2^) sprungweise erhöht. Die Kugel wird sich also noch weiter von der Öffnung des Zentralkanals entfernen. Schliesslich wird selbstverständlich

gleich die Spannung der Feder (25) derart werden, dass bei/bleibender Saugkraft eine Gleichgewichtstellung erreicht wird. Der Rauch verlässt das Mundstück durch die poröse Abschlusswand (30).

Wenn im Obigen von Filterzigarette die Rede ist, wird darunter selbstverständlich auch alle Tabakwaren verstanden, in denen ein Filter angewendet werden kann, wie eine Zigarettenspitze oder eine selbstgedrehte Zigarette.

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Leerseite W.

Claims (6)

1. 291643Ί

   Douwe Egberts Koninklijke Tabaksfabriek-Koffiebranderijen-Theehandel-B.V. Keulsekade lli3, Utrecht, Niederlande.

   "Mundstück für eine Filterzigarette"

   Pat ent ansprüch e

   1J Filtermundstück für eine Filterzigarette gekennzeichnet durch:

   - einen das Filter in Axialrichtung durchschneidenden Kanal mit einem Luftwiderstand, der viel geringer ist als der Widerstand in dem weiteren Teil des Filters und

   - eine Vorrichtung, die dafür sorgt, dass der Kanal als "by-pass" des Filters dient, wenn von dem Raucher eine bestimmte Saufkraft überschritten wird, in dem Sinne, dass bei einer geringen Saugkraft der Kanal geschlossen gehalten wird, während beim Überschreiten einer bestimmten Saugkraft der Kanal derart geöffnet wird, dass bei der Austrittsöffnung des Kanals nahezu, keine Drosselwirkung auftritt.
2. 2. Filtermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses versehen ist mit;

   - einer Querwand an der Mundseite in Abstand von der Mundseite des Filters, die mit dem Filter einen kleinen Raum bildet in den sowohl der Kanal als auch der weitere Teil des Filters mündet, und die gegenüber der Austritts-Oeffnung des Kanals eine Oeffnung aufweist, und

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   J-

   - einem Abschlusskörper, der bei einer geringen Saugkraft (beim "Reflexrauchen") den Kanal geschlossen hält und beim Ueberschreiten einer bestimmten Saugkraft (beim "Tiefrauchen") durch die Oeffnung der Querwand hindurchschiesst.
3. 3. Filtermundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper federnd befestigt ist und eine Vorspannung hat, die etwa der Saugkraft beim "Reflexrauchen" gleich ist.
4. h. Filtermundstück nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper eine Kugel ist, die genau in oder an den Teil des Kanals an der Mundseite passt, und dass der Abstand von der Querwand bis zur Mundseite des Filters etwa dem Radius der Kugel gleich ist und die Oeffnung in der Querwand gerade gross genug ist, um die Kugel durchzulassen. (Fig. 1)
5. 5. Filtermundstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper ein Kegel ist, dessen Grundfläche den Kanal bei geringer Saugkraft abschliesst, während die Spitze durch die Oeffnung der Querwand hindurchragt und die Oeffnung in der Querwand gerade gross genug ist, um die Grundfläche des Kegels durchzulassen.
6. 6. Filtermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diesen mit einer Querwand an der Mundseite des Filters versehen ist, bestehend aus einer sehr flexiblen elastischen perforierten Membran, die unter Vorspannung den Kanal abschliesst und beim Ueberschreiten eines bestimmten Druckabfalls über die Membran infolge einer grösseren Saugkraft sich von dem Kanal entfernend die Austrittsöffnung des Kanals und die Mundseite des Filters mittels Perforationen miteinander verbindet. (Fig. 2)

   T. Filtermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermundstück mit einer Querwand in Abstand von dem Filter an -der Mundseite versehen ist, welche Querwand mit dem Filter einen kleinen Raum bildet und versehen ist mit einer Zenfcralöffnung, die durch ein Rohr mit der öffnung des das Filter durchragende-n Kanals verbunden ist, einem Abschlusskörper, der die Zentralöffnung federnd abschliesst und einer oder mehreren Perforationen, die den genannten Raum mit der Mundseite des Filtermundstücks verbinden.(Fig. 3)

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