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Cigarette oder dergleichen mit Uentilations-Filtsr
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Die Erfindung bezieht sich auf igaretten oder dergleichen nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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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.
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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.
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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.
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Deshalb sind Ventilationsfilter ein wesentliches Konstruktionsmittel
zur Beeinflussung der Qualität und des Rauchverhaltens von Filtercigaretten.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Daneben ist auch eine Filterkonstruktion bekannt, bei der anstelle
einer porösen Filterumhüllung ein luftundurchlässiges Filterdeckblatt verwendet
wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese Aufgabe wird verblüffend einem durch die im Anspruch 1 angegebene
Erfindung gelöst, die sich vorteilhaft auf den Filterventilations-Grad auswirkt.
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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.
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Diese Bedingung ist bei einem etwa der Stärke des Mundstückbelages
entsprechenden Mindestabstand zwischen den Belagoberflächen erfüllt.
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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.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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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.
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Auch bei dieser Anordnung steht wie beim übrigen Stand der Technik
die Filterumhüllung in direkter Flachenberührung mit dem Außenbelag.
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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.
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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.
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'Eine in Fig. 1 gezeigte Filtercigarette besitzt einen erfindungsgemäß
ausgeführten Ventilationsfilter 12, an dessen einem Ende eine mit Cigarettenpapier
umwickelte Tabaksäule 14 angesetzt ist.
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Der Filter 12 besitzt einen Luft durchlassenden Filterkern 16, der
beispielsweise aus Zslluloss-Azetat besteht.
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Statt dessen können auch andere Filterkernmaterialien verwendet werden,
die die Fähigkeit haben, Luft durchzulassen wie z. B. Aktivkohle-Granulat oder ein
geschäumtes Material.
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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.
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Die Zonenperforation des Belagstreifens 20 befindet sich in einer
mit 22 bezeichneten, umlaufenden Ringzone zwischen den Filterenden.
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Das Belagpapier ist in einem üblichen Verfahren aufgeklebt, bei welchem
die Perforationszone 22 ggf. unter Einhaltung eines ebenfalls üblichen Zwischenraumes
klebstoffrei ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In den Ansprüchen sind außerdem noch verschiedene Abwandlungen der
Form und Anbringung der Abstandselemente angegeben. Auch die beschriebenen Beispiele
können kombiniert werden.
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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.
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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.
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