DE3126918A1 - Cigarette oder dergleichen mit ventilations-filter - Google Patents

Cigarette oder dergleichen mit ventilations-filter

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DE3126918A1
DE3126918A1 DE19813126918 DE3126918A DE3126918A1 DE 3126918 A1 DE3126918 A1 DE 3126918A1 DE 19813126918 DE19813126918 DE 19813126918 DE 3126918 A DE3126918 A DE 3126918A DE 3126918 A1 DE3126918 A1 DE 3126918A1
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Germany
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cigarette according
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DE19813126918
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English (en)
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Heinz Dipl.-Ing. 2057 Reinbek Krappitz
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British American Tobacco Germany GmbH
Original Assignee
BAT Cigarettenfabriken GmbH
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/043Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure with ventilation means, e.g. air dilution

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Description

  • Cigarette oder dergleichen mit Uentilations-Filtsr
  • Die Erfindung bezieht sich auf igaretten oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Filterbelüftete Cigaretten sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Unabhängig von der Art der zur Belüftung getroffenen Maßnahmen und des unterschiedlichen Aufbaus bekannter Uentilationsfilter wird durch die Belüftung der Tabakrauch durch Beimischung zugeführter Luft verdünnt und gekühlt. Die Ventilation wirkt sich außerdem durch Absenken der Gasbestandteile, des Nikotins und des Kondensates im Sinne einer Qualitätsverbesssrung auf den Geschmack und das Rauchverhalten der Cigarette aus. Wegen des Einflusses auf die Freisetzung von Nikotin und Kondensat, deren Bestimmung in vielen Ländern durch Gesetze oder Bestimmungen vorgeschrieben ist, is.t es erforderlich, daß die angegebenen Werte für jede einzelne Cigarette in vorgegebenen Grenzen gehalten werden.
  • Im Rahmen der Qualitätsprüfung der Cigaretten werden zu diesem Zweck Ventilationsprüfungen durchgeführt, um zu geuährleisten, daß der Ventilationsgrad der einzelnen Cigaretten innerhalb bestimmter Grenzen mit guter Genauigkeit übereinstimmt.
  • Die Ventilationsprüfungen zeigen erhebliche Streuungen des Vsntilationsgrades der einzelnen Cigaretten. Diese Streuungen hängen in besonderem Maße von den Eigenschaften des Ventilationsfilters ab. Der ebenfalls vorhandene Einfluß des am Filter angesetzten Tabakstrangs und dessen Cigaretten-Papierumhüllung tritt demgegenüber deutlich zurück.
  • Deshalb sind Ventilationsfilter ein wesentliches Konstruktionsmittel zur Beeinflussung der Qualität und des Rauchverhaltens von Filtercigaretten.
  • Aus Kostengründen werden häufig Filter bevorzugt, deren Filterkernumhüllung ebenso wie der äußere Mundstückbelag aus einem gleichmäßig porösen bzw. hochporösen Material besteht. Als Filterkernumhüllung und Mundstückbelag werden als naturporös bezeichnete, handelsübliche Papiere verwendet, deren Porosität durch besondere Herstellungsverfahren erreicht wird. Die praktischen Erfahrungen mit solchen Filtern zeigen, daß es auch bei sorgfältiger Papierherstellung schwierig ist, bei naturporösem Material eine einwandfrei gleichmäßige Porosität bzw. Luftdurchlässigkeit einzuhalten.
  • Um den Einfluß solcher Porositätsschwankungen auf den Ventilationsgrad einer Filtercigarette möglichst klein zu halten,sind verschiedene Maßnahmen bekannt geworden, mit welchen zumindest eine Abschwächung der Luftdurchlässigkeitsschuankungen der natur- oder eigenporösen Papierlagen derartiger Filterkonstruktionen erreicht werden soll.
  • So sind beispielsweise verschiedene Klebstoffmuster zur Verbindung der sich berührenden Oberflächen der Filterumhüllung und des Mundstückbelages bekannt, so daß beim Aufkleben des Außenbelages je nach Ausführung des Musters regelmäßig oder willkürlich verteilte luftdurchlässige und luftundurchlässige Bereiche zwischen den in direkter Flächenberührung stehenden Wickellagen vorhanden sind. Die für solche Filterkonstruktion in der DE-OS 24 46 565 genannten Dimensionierungen legen den dort je nach Materialwahl zur Erzielung einer Flächenberührung der zusammengeklebten Papierlagen einzuhaltenden Dickenbereich des Klebstoffantrages fest.
  • Um höhere Kosten durch ebenfalls bekannte Verwendung von hochporösen Filterumhüllungspapieren in solchen Filterkonstruktionen zu vermeiden, ist auch vorgeschlagen worden, zur Herstellung einer direkten Verbindung zwischen der Außenflächs eines Filters und dem Filterkern umlaufende Ringnuten so tief in den Filter einzuschneiden, daß zumindest die Filterumhüllung entlang den Schnittlinien durchgetrennt wird.
  • Daneben ist auch eine Filterkonstruktion bekannt, bei der anstelle einer porösen Filterumhüllung ein luftundurchlässiges Filterdeckblatt verwendet wird.
  • Zu den vorstehend genannten Vorschlägen und weiterem allgemeinem Stand der Technik wird beispielsweise auf die deutschen Auslegeschriften 22 51 903, 27 26 599 und die Offenlegungeschriften 29 40 293 und 30 11 959 hingewiesen.
  • Die bekannten Konstruktionen sind z. T. wegen zusätzlicher Bearbeitungsschritte recht aufwendig, auch wenn die oben erläuterten Streuungen des Filterventilationsgrades gegenüber Filtern mit naturporösem Filterumhüllungs- und Mundstückpapier in gewissem Umfang verringert werden können.
  • Eine deutliche Absenkung der Streuung des Ventilationsgrades wird mit einer ebenfalls bekannten Filterkonstruktion erreicht, bei welcher für den mit einer naturporösen Filterumhüllung in Flächenberührung stehenden Außenbelag anstelle eines porösen Papieres ein zonen-perforiertes Mundstückpapier verwendet wird. Mit diesem Filteraufbau wird die Ventilation spürbar verbessert, wobei sich die Mehrkosten des zonen-perforierten Außenbelages, der beispielsweise durch Funken- oder Laser-Perforation erzielte Durchgangsöffnungen besitzt, auch im Hinblick auf die erzielte Qualitätsverbesserung in vernünftigen Grenzen halten. Auch dieser Ventilationsfilter arbeitet aber nicht völlig zufriedenstellend, da trotz marklicher Verbesserung nicht vernachlässigbare Streuungen des Ventilationsgrades der einzelnen Cigaretten auftreten.
  • Die nicht völlig geklärten Gründe für diese Streuungen werden im wesentlichen auf Störschicht-Effekte an der Berührungsfläche des perforierten Mundstückbelages und der porösen Filterumhüllung sowie darauf zurückgeführt, daß die Porosität der Filterumhüllung nur im Bereich der Perforationslöcher wirksam ist und in den übrigen F1ächenbereichen der Perforationszone des Mundstückbelages in einem merklichen Maße unterdrückt wird.
  • Mit dem speziellen Problem der Störschicht-Effekte bei Filterkonstruktionen, deren poröse Filterumhüllung in Flächenberührung mit einem zonenweise perforierten, äußeren Mundstückbelag steht, hat sich der bisher bekannt gewordene Stand der Technik nicht auseinandergesetzt.
  • Ausgehend von diesem Problem, liegt der Erfindung die Aufgabe der Schaffung einer verbesserten Filtercigarette der gattungsgemäßen Art zugrunds, bei der durch einfache konstruktive Änderungen des Aufbaus der Filterkonstruktion unter Beibehaltung der bei dem jeweiligen Filter für den Filterkern, die poröse Filterumhüllung und dem zonenperforierten Außenbelag üblichen Materialien Störschicht-Effekte und andere Beeinträchtigungen der Luftdurchlässigkeit in der Filter-Ventilationszone beseitigt und somit ein weitgehend gleichbleibender Filter-Ventilationsgrad jeder einzelnen Cigarette erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird verblüffend einem durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst, die sich vorteilhaft auf den Filterventilations-Grad auswirkt.
  • Erfindungsgemäß ist zwischen der porösen Filterumhüllung und der vorzugsweise ringförmig umlaufenden Perforationszone des äußeren Mundstückbelages ein definierter Abstand vorhanden, der wenigstens so groß gewählt wird, daß unabhängig von unvermeidlichen Oberflächen-Rauhigkeiten, z. B. von der Papieroberfläche vorstehender Faserteilchen oder dergl. eine Oberflächenberührung der gegenüberliegenden Flächen der Filterumhüllung und des Außenbelages sicher ausgeschlossen ist.
  • Diese Bedingung ist bei einem etwa der Stärke des Mundstückbelages entsprechenden Mindestabstand zwischen den Belagoberflächen erfüllt.
  • Mit der Erfindung werden Störeinflüsse auf den Filter-Ventilationsgrad weitgehend ausgeschaltet und somit durch die Filter-Ventilation bedingte Streuungen des Ventilationsgrades deutlich verringert, und zwar unabhängig davon, welche Größe der Ventilationsgrad bei der jeweiligen Cigaretten-Sorte hat. Der Einfluß möglicherweise verb-leibender, geringer Restschwankungen des Filter-Ventilationsgrades liegen in dem vernachlässigbaren Bereich, in dem sich auch die Ventilation des Tabakstrangs und dessen Umhüllungspapieres auswirken.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Zwar ist an sich auch ein Filteraufbau mit einem beispielsweise als Ringraum ausgebildeten Zwischenraum bekannt, siehe z. B. die DE-OS 27 51 559. Der dabei verhältnismäßig tiefe Ringraum liegt dort aber nicht zwischen Filterumhüllung und Außenbelag des Filters, sondern zwischen dem in diesem Bereich im Querschnitt verjüngten, eigentlichen Filterkern und einer porösen oder perforierten Filterumhüllung, die aus schwerem, selbststützendem Material besteht oder durch eine zusätzliche, perforierte Wickellage abgestützt ist.
  • Auch bei dieser Anordnung steht wie beim übrigen Stand der Technik die Filterumhüllung in direkter Flachenberührung mit dem Außenbelag.
  • Für einen erfindungsgemäß geschaffenen, vorzugsweise ringförmig umlaufenden Zwischenraum zwischen der perforierten Zone des Außenbelages und der die gesamte Umfangsfläche des Filterkerns mit Flächenberührung umschließenden Filterumhüllung enthält der gesamte bisher bekannte Stand der Technik kein Vorbild.
  • Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht des Filterendes einer Filtercigarette mit einem erfindungsgemäßen Filteraufbau ohne Abstandselemente in dem Ringraum zwischen den Wickelbelägen, Fig. 2 eine noch weiter vergrößerte, geschnittene Teilansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilationsfilters mit Abstandselementen in dem zwischen den Papierlagen vorhandenen Zwischenraum und Fig. 3 einen in der Schnittebene II-II liegenden Querschnitt dieser erfindungsgemäßen Filterausführung.
  • 'Eine in Fig. 1 gezeigte Filtercigarette besitzt einen erfindungsgemäß ausgeführten Ventilationsfilter 12, an dessen einem Ende eine mit Cigarettenpapier umwickelte Tabaksäule 14 angesetzt ist.
  • Der Filter 12 besitzt einen Luft durchlassenden Filterkern 16, der beispielsweise aus Zslluloss-Azetat besteht.
  • Statt dessen können auch andere Filterkernmaterialien verwendet werden, die die Fähigkeit haben, Luft durchzulassen wie z. B. Aktivkohle-Granulat oder ein geschäumtes Material.
  • Der Filterkern 16 ist von einer nach irgendeiner bekannten Methode aufgeklebten, naturporösen Filterumhüllung 18 umgeben, welche ihrerseits mit einem zonenweise perforierten Wickel 20 eines Mundstückbelag-Materials umgeben ist.
  • Die Zonenperforation des Belagstreifens 20 befindet sich in einer mit 22 bezeichneten, umlaufenden Ringzone zwischen den Filterenden.
  • Das Belagpapier ist in einem üblichen Verfahren aufgeklebt, bei welchem die Perforationszone 22 ggf. unter Einhaltung eines ebenfalls üblichen Zwischenraumes klebstoffrei ist.
  • Im Bereich der ringförmigen Perforationszone besitzt der von der aufgeklebten Filterumhüllung 18 umgebende Filterkern 16 eine beispielsweise in einem Warmformvorgang hergestellte Einschnürung 24, so daß zwischen dem perforierten Ringabschnitt 22 des Mundstückbelages 20 und dem im Bereich der Einschnürung 24 des Filterkerns 16 vom Außenbelag 20 abgehobenen Abschnitt 26 der Filterumhüllung 18 ein Zwischenraum 28 vorhanden ist. Der durch den Zwischenraum 28 in der Perforationszone des Filters 12 geschaffene-Abstand zwischen den einander zugekehrten Flächen des Außenbelages 20 und des Filter-Umhüllungsabschnittes 26 ist dabei wenigstens etwa so groß wie die Belagpapier-Stärke, die etwa bei 40 /um liegt.
  • Durch diesen Abstand wird gewährleistet, daß bei jedem Zug aus der Cigarette durch die Perforationszone 22 angesaugte Luft störungsfrei durch das Hüllmaterial 26 in den Filterkern 24 eintritt und mit dem so entstehenden, luftverdünnten Tabakrauch zum Mundende des Filters 12 gelangt.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Cigarette bildet der Außenbelag 20 gleichzeitig die Klebeverbindung zwischen dem Filter 12 und dem angesetzten Tabakstrang 14. Falls es erwünscht ist, kann der Filter 12 statt dessen auch mit Hilfe eines schmalen Verbindungsstreifens mit dem Tabakstrang verbunden werden.
  • Der in Fig. 2 und 3 dargestellte, vergrößerte Filterabschnitt zeigt eine abgewandelte Konstruktionsmöglichkeit im Bereich der Ventilationszone 22, mit der jedoch die gleiche Wirkung erreicht wird wie mit der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Deshalb sind zur Vermeidung von Wiederholungen für gleiche oder entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Das Hauptmerkmal der abgewandelten Ausführungsform ist wiederum ein Ringraum 28 zwischen Filterumhüllung 18 und Mundstückbelag 20, durch welchen im Bereich der Perforationszone 22 des Mundstückbelages ein wenigstens etwa der Belagstärke entsprechender Abstand zwischen Filterumhüllung 18 und Mundstückbelag 20 geschaffen wird. Bei dieser Ausführung fehlt eine Einschnürung des Filterkerns 16, und es sind statt dessen im Bereich der klebstoffreien Ventilationszone beispielsweise ringförmig umlaufende Abstandselemente 30 vorhanden, durch welche der perforierte Ringabschnitt 22 des Außenbelages 20 von der Filterumhüllung 18 abgehoben wird, siehe auch Fig. 3.
  • Die Abstandshalter 30 können beispielsweise recht einfach im Rahmen des üblichen Beleimungsverfahrens, bei welchem Klebstoff auf die Innenfläche des Mundstückbelag-Papieres aufgebracht wird, dadurch erzeugt werden, daß in dem klebstoffreien, perforierten Luftdurchtrittsbereich des Belagpapieres zusätzlich ein linienförmiger Auftrag eines Heißschmelzklebers erfolgt, der beispielsweise mit einem Düsenbeleimungssystem in der Weise aufgebracht wird, daß ein schmaler, hoher Wulst entsteht, dessen Höhe wenigstens der Belagpapierstärke von etwa 40 /um entspricht.
  • Die als Abstandselemente 30 linienförmig aufgetragenen Stege oder Wülste des Heißschmelzklebers werden dabei im Uberlappungsbereich der in Längsrichtung verlaufenden Klebenaht 32, siehe Fig. 3, ausgespart. Diese Aussparung ist in Fig. 3 durch eine Lücke 34 der das Abstandselement 30 darstellenden schwarzen Linie angedeutet. Durch diese Unterbrechung wird eine zuverlässige Verklebung an der Belagnaht gewährleistet, so daß an dieser Stelle kein Lufteintritt oder Luftaustritt stattfindet. Je nach Breite der perforierten Ringzone können ein oder mehrere Abstandselemente 30 vorgesehen werden, um eine gleichmäßige Abhebung des Außenbelages zu gewährleisten.
  • Dabei kann es im Interesse eines gleichmäßigen Abstandes zwischen den Wickellagen 18 und 20 von Vorteil sein, wenn die außen liegenden Abstandselemente 30 im Bereich der üblicherweise aus Sicherheitsgründen ebenfalls noch klebstoffreien an die perforierte Ringzone 22 anschließenden Randzonen 38, 40 liegen.
  • Zumindest bei verhältnismäßig schmalen Belüftungszonen kann die Ausführungsform gem. Fig. 2 und 3 in der Weis abgewandelt werden, daß der Außenbelag 20 im Bereich der Perfora-; tionszone 22 eine radial nach außen gerichtete Prägung aufweisen, deren Tiefe den gewünschten Mindestabstand zur Filterumhüllung 18 festlegt.
  • In den Ansprüchen sind außerdem noch verschiedene Abwandlungen der Form und Anbringung der Abstandselemente angegeben. Auch die beschriebenen Beispiele können kombiniert werden.
  • Als obere Grenze für den Abstand zwischen der perforierten Ringzone 22 des Außenbelages 20 und der benachbarten Filterumhüllung 18 wird eine Größenordnung von etwa 100 bis 120/um vorgeschlagen, wobei ggf. auch größere Werte denkbar sind, wenn es erwünscht ist, die Ventilationszone dem Raucher durch einen geringfügig aus der Filteroberfläche vorstehenden Ringvorsprung sichtbar zu machen.
  • Obwohl in der vorstehenden Beschreibung nur Cigaretten erwähnt sind, ist die Erfindung auch für andere stabförmige Rauchartikel, beispielsweise Cigarren oder Cigarillos brauchbar, an der eine ventilierte Filteranordnung befestigt ist.
  • Leerseite

Claims (11)

  1. A n S D r u c h e 1.
  2. Cigarette oder dergleichen mit einem Ventilationsfilter, dessen Filterkern von einer auf dessen gesamten zylindrischen Umfangsfläche anliegenden, gleichmäßig porösen Umhüllung und einem äußeren, wenigstens eine klebstofffreie perforierte Zone aufweisenden Mundstückbelag umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der klebstoffreien Psrforationszone (22) des Mundstückbelages (20) zwischen Filterumhüllung (18) und Mundstückbelag (20) ein Zwischenraum (28) mit vorgebbarer Radialabmessung vorhanden ist0 2.
  3. Cigarette nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (28) ein im Bereich einer ringförmig umlaufenden Perforationszone (22) des Mundstückbelages (20) ausgebildeter Ringraum (28) ist0 3e Cigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Perforationszone (22) des Plundstückbelages (20) und der Filterumhüllung (18) etwa 30 jum beträgt.
  4. 4. Cigarette nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der gegenüberliegenden Belagoberflächen (22, 18) größer oder gleich der Mundstückbelagstärke von etwa 40 /um ist0
  5. 5. Cigarette nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkern (16) mit der damit in Flächenberührung stehenden Filterumhüllung (18, 26) zur Bildung des Ringraumes (28) eine Einschnürung aufweist.
  6. 6. Cigarette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mundstückbelag (20) zur Bildung des Ringraumes (28) eine radial nach außen g - Y§-PF gung aufweist, in deren Bereich ein gleichmäßiger Abstand zwischen der Perforationszone (22) des Mundstückbelages und der Filte-rkernumhüllung (ia) vorhanden ist.
  7. 7. Cigarette nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des Radialabstandes in dem vorzugsweise ringförmigen Zwischenraum (28) Abstandselemente (30) zwischen der Filterumhüllung (18) und der perforierten Zone (22) des Mundstückbelages (20) vorhanden sind.
  8. 8. Cigarette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (30) im wesentlichen ringförmig geschlossen umlaufende Stege oder Wulste sind.
  9. 9. Cigarette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente in dem Ringraum (28) verteilt angeordnete, stempelartige Stützen sind.
  10. 10. Cigarette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente in Umfangsrichtung mit Abstand angeordnete, im wesentlichen in Richtung der Längsachse des Filters (12) liegende Stege sind.
  11. 11. Cigarette nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (30) durch im Bereich der klebstoffreien Perforationszone (22) auf die filterseitige Fläche des Mundstückbelages (20) aufgebrachten Heißschmelzkleber gebildet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8807143B2 (en) 2008-12-01 2014-08-19 British American Tobacco (Investments) Limited Smoking article filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8807143B2 (en) 2008-12-01 2014-08-19 British American Tobacco (Investments) Limited Smoking article filter

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