DE3131604C2

DE3131604C2 - Filter für Zigaretten oder dergl.

Info

Publication number: DE3131604C2
Application number: DE3131604A
Authority: DE
Inventors: Otto 3103 Bergen Wesing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3131604A1; EP0072512A1

Abstract

Filter für Zigaretten (1) mit Tabakteil (3) und zwei Papierfiltern (4, 5) sowie einem Düsenfilter (6), das zwischen die Papierfilter (4, 5) eingeschachtelt ist. Das Düsenfilter (6) enthält eine Düsenscheibe (8) und zwei Düsen (13, 14), deren Rauchstrahlen unter einem Winkel von ca. 90 ° aufeinanderprallen und dadurch in einem Rauchabzugsraum (9) Schadstoffe ablagern. Eine trichterförmige Ausbildung der Düsen (13, 14) und ein enger Rauchabzugsspalt (11) ergeben hohe Wirksamkeit. Das Düsenfilter (6) ist einfach herstellbar und leicht in die Zigarette (1) einsetzbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, daß beim Rauchen neben den erwünschten Aromastoffen auch Schadstoffe in die Atemwege gelangen können. Dort verursachen diese Schadstoffe nicht nur Reizungen der Schleimhäute. Sie können auch zu Krankheiten wie Lungenkrebs führen. Es ist auch bekannt, die im Rauch befindlichen Schadstoffe wenigstens teilweise herauszufiltern oder durch Vorbehandlung des Tabaks diesen vorab von den Schadstoffen zu befreien. Bei einer bekannten Anordnung (DE-OS 19 16 710) ist in den Weg des Rauches eine Düsenscheibe eingefügt und ein Rauchabzugsraum mit Prallwänden vorgesehen. Mit der bekannten Anordnung wird durch mehrere Düsen bereits eine Herabsetzung des Schadstoffgehalts bei relativ guten Zugeigenschaften erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schadstoffgehalt noch weiter zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Im Prinzip werden zwei durch die Düsen beschleunigten Rauchstrahlen so aufeinander gerichtet, daß sie im Rauchabzugsraum aufeinanderprallen. Bei einem Filter nach der DE-OS 19 16 710 werden zwar auch die Düsen konvergierend ausgebildet, doch sind dort die Düsen soweit auseinander angeordnet, daß die Rauchstrahlen nicht aufeinanderprallen können.

Durch die Verwendung von zwei Düsen wird der Rauchwiderstand gegenüber der Verwendung nur einer — bekannten — Düse herabgesetzt. Durch die aufeinanderprallenden Rauchstrahlen wird die aerodynamische Verwirbelung des Rauches erhöht und die Ablagerung der Schadstoffe verbessert.

Die Düsenscheibenanordnung kann so klein bemes-

sen werden, daß sie — vorzugsweise zwischen zwei herkömmlichen Papierfiltern — in die Zigarette eingesetzt werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zur näheren Erläuterung der Erficdung werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigt in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zigarette mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Filter, ιυ

F i g. 2 cnie Ansicht der Düsenscheibe auf die Düseneingänge,

Fig.3 und Fig.4 Ansichten zweier alternativer Ausbildungen der dem Mundstück zugewandten Düsenscheibenanordnung. '

In F i g. 1 ist der Längsquerschnitt einer Zigarette 1 mit einer Hülle 2 aus Zigarettenpapier dargestellt. Die Hülle 2 umschließt zugleich den Tabakteil 3 und zwei herkömmliche Papierfilter 4 und 5 sowie ein Düsenfilter 6. Das Düsenfilter 6 besteht im wesentlichen aus einer Rauchvorkammer 7, der Düsenscheibe 8 und der Ablagerungskammer 9 für die Schadstoffe, die einen durch eine Wand 10 definierten Rauchabzugsspalt 11 aufweist Zusätzlich zur Hülle 2 kann der gesamte Filterbereich noch durch eine besondere Mundstückumhüllung 12 bedeckt werden.

In der Düsenscheibe 8 sind zwei Düsen 13 und 14 vorgesehen, deren Strahlrichtungen miteinander einen Winkel einschließen, so daß die beiden Rauchstrahlen im Grunde 15 der Schadstoff-Ablagerungskammer 9 aufeinanderprallen. Dabei liegen die Ausgänge der beiden Düsen dicht nebeneinander und der KreuzungE-punkt der beiden Rauchstrahlen vorzugsweise noch innerhalb der Düsenscheibe 8. Die Eingänge der beiden Düsen 13,14 sind trichterförmig ausgebildet, wobei die beiden Trichter 17, 16 im Bereich ihrer öffnungen abgerundet in die Rauchvorkammer 7 übergehen. Die öffnungen der Trichter 16, 17 sind so groß, daß der Rauch möglichst ungehindert zu den zum Schluß engen Düsen 13,14 gelangen kann. Die beiden Trichter 16,17 to sind in eine Verdickung 18 der Düsenscheibe 8 integriert. Es ist aber auch möglich, stattdessen vorstehende Trichter vorzusehen.

Die Wand 10 ist so groß bemessen, ihr Abstand von der Düsenscheibe 8 so gewählt, daß die durch ihr « Aufeinanderprallen aerodynamisch verwirbelten Rauchstrahlen schnell durch den Ablagerungsraum 9 strömen und so die Schadstoffe ablagern. Die Wand 10 ist kleiner bemessen als die Düsenscheibe, um die Spaltöffnungen oder Rauchabzugsspalte 11 über einen '<> Abzugsraum 19 mit dem Papierfilter 5 zu verbinden. Der Rauchstrahl wird beim Eintritt in den Abzugsspalt 11 scharf abgeknickt, wodurch weiterer Schadstoff abgesondert und auf dem Weg zum Mundstück abgelagert wird.

An der Düsenscheibe 8 sind Begrenzungsstifte 20, 21 angeordnet, die die Größe der Rauchvorkammer 7 dadurch definieren, daß sie den Abstand des Papierfilters 4 von der Düsenscheibe bestimmen. Die Außenwand der Wand 10 definiert den Abstand des dem ω Mundstück zugewandten Filters 5 von der Düsenscheibe 8 und damit auch die Größe des Außenraumes 19. Der Abstand der Wand 10 von der Düsenscheibe und damit die Größe des Rauchabzugsspaltes 11 wird durch Gestellverbindungsstücke 22,23 bestimmt. Diese Stücke « 22, 23 stabilieren zugleich die Lage der Wand 10, deren Umfang ja nicht von der Hülle 2 direkt umschlossen Das Düsenfilter 6 wird als ein einheitliches Stück in die Zigarette eingesetzt Es ist aber so symmetrisch aufgebaut daß es aus zwei identischen Teilen zusammengesetzt werden kann. Dabei stellt der Schnitt durch die Zigarette zugleich die Draufsicht auf eines der beiden identischen Teile dar.

F i g. 2 zeigt eine Ansicht der Düsenscheibe 8, von der Sicht des Filters 4 aus gesehen. Deutlich erkennbar sind die Verdickung 18 der Düsenscheibe 8 und die abgerundeten Eingänge der Trichter 16, 17. Auch die Begrenzungsstifte 20,21 sind angedeutet

Fig.3 zeigt die Ansicht auf die Düsenscheibe 8 und die Wand 10 vom Papierfilter 5 her gesehen. Die Wand 10 ist nach Art eines Halbkreises geformt, dessen Rundung gegenüber der Düsenscheibe geschlossen ist und deren linearer Teil den Rauchabzugsspalt 11 bildet Die Düsenöffnungen bzw. der Grund der Kammer 9 befindet sich dicht hinter der Rundung nahe dem Gestellverbindungsstück 22. Das Gestellverbindungsstück 22 hat nicht nur die Wirkung einer Stabilisierung der Wand 10, sondern wirkt auch abdichtend auf die Rauchbewegung.

In Fig.4 ist eine Alternative zu der in Fig.3 gezeigten Anordnung dargestellt. Hier ist der lineare Teil 24 der Wand 10 geschlossen und mit der Düsenscheibe verbunden, während der runde Teil die Rauchabzugsöffnung 11 bildet. Die Gestellverbindungsstücke 22 haben die gleiche Funktion wie in Fig.3. Bei dieser Konstruktion ist das Gestellverbindungsstück 23 wichtiger als in Fig.3, weil die Rundung weitgehend offen und damit ungestützt ist Auch hier befindet sich der Grund 15 der Kammer 9 hinter der Wand 10 im Bereich des Übergangs zum Verbindungsstück 22.

Bei der soweit beschriebenen Zigarette wird beim Rauchen der Rauch in der Rauchvorkammer 7 vorkomprimiert, weil der Weg durch die Papierfilter durch die Düsenscheibe 8 erschwert ist. Dennoch kann der Rauch relativ leicht in die erweiterten Düseneingänge eintreten. Durch die relativ engen Düsenöffnungen werden zwei feine Rauchstrahlen erzeugt, die infolge der Kompression sehr stark aufeinanderprallen und sich aerodynamisch verwirbeln. Dazu bewirkt die Abknikkung und Verwirbelung der beiden Strahlen starke Turbulenzen. Allein hierdurch werden schon Schadstoffe aus dem Rauch abgeschieden. Infolge der Anordnung der Düsen 13, 14 am Grunde der Rauchablagerungskammer 9 kann sich der Rauch nicht ungehindert ausbreiten und lagert Schadstoffe in oder an den Innenwandungen der Ablagerungskammer 9 ab.

Für die optimale Verwirbelung der Strahlen hat sich ein Winkel zwischen den Rauchstrahlen von 90° als günstig gezeigt. Dabei sind die Düsen zur Längsachse der Zigarette symmetrisch angeordnet Die Düsen schließen also mit der Längsachse der Zigarette einen Winkel von jeweils 45° ein. Statt des Winkels von 90° sind zwar auch kleinere Winkel möglich, doch muß dann die geringere Wirkung durch andere Bemessungen von Ablagerungskammer etc aufgefangen werden, um eine optimale Wirkung zu erzielen.

Bei einer Anordnung der Düsen (13, 14), bei der die Düsenöffnungen in der Düsenscheibe (8) sehr dicht winklig nebeneinander liegen, kann es vorteilhaft sein, die Düsenöffnungen noch in der Düsenscheibe (8) in eino tiefere Einbuchtung einmünden zu lassen. Für eine solche Anordnung kann die Wirkung verbessert werden, wenn die Einbuchtung zum Abzugsraum hin durch eine Trennwand abgeschlossen wird, die zum Rauchabzuesraum 9 hin nur durch einen Spalt 25

Verbindung hat. Eine günstige Anordnung hierfür ist in Fig. 3 angedeutet (da der Spalt dort nicht direkt sichtbar ist), wobei der Spalt senkrecht zu einer die beiden Düsenöffnungen verbindenden, gedachten Linie steht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filter für Zigaretten oder dergl. mit mindestens einem Filterteil, der zusammengesetzt ist aus einer mehrere Düsen aufweisenden Scheibe zum Durchtritt des Rauches, einer in Zugrichtung vor der Scheibe angeordneten Rauchvorkammer und einem in Zugrichtung hinter der Scheibe angeordneten Rauchabzugsraum, wobei die Düsen in der Scheibe zueinander geneigt angeordnet sind, so daß die ι ο Rauchstrahlen in Zugrichtung konvergieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) zwei Düsen (13,14) aufweist, deren Rauchaustrittsöffnungen dicht nebeneinander liegen und deren Strahlrichtungen einen derartigen Winkel miteinander einschließen, daß die Rauchstrahlen im freien Rauchabzugsraum aufeinander prallen.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Strahlrichtungen der Düsen (13,14) im wesentlichen 90° beträgt

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (13, 14) sich zur Rauchvorkammer (7) hin trichterförmig erweitern.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter (16,17) in einer Verdickung der Düsenscheibe (8) angeordnet sind.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rauchaustrittsöffnungen in je einer Fläche enden, daß die beiden Flächen einen solchen Winkel miteinander einschlie-Ben, daß die äußeren Randteile der öffnungen mit der Oberfläche der Düsenscheibe (8) abschließen und zwischen den Flächen eine Einbuchtung gebildet wird.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- J5 net, daß die Einbuchtung im wesentlichen abgeschlossen ist und nur mittels eines Spaltes (25) mit dem Rauchabzugsraum (9) Verbindung hat.

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt eine Breite von 0,8— 1 mm hat.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchabzugs-Raum (9) einerseits durch die Wandung der Düsenscheibe (8) und andererseits durch eine Wand (10) gebildet ist, die im Bereich der Düsen (13,14) mit der Düsenscheibe (8) abdichtend verbunden ist und die an einem den Düsen (13, 14) entfernten Bereich einen Rauchabzugsspalt (11) bildet.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (10) halbkreisförmig ausgebildet ist (R = 6 mm).

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand entlang des Kreisumfangs mit der Düsenscheibe (8) abdichtend verbunden ist und im Bereich des linearen Teiles (Durchmesserlinie) den Rauchabzugsspalt (11) bildet.

11. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (10) entlang des linearen Teiles mit der Düsenscheibe (8) abdichtend verbunden ist, und im Bereich des Kreisumfangs den Rauchabzugs- wi spalt bildet.

12. Filternach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreisumfang ein Gestellverbindungsstück (23) zugeordnet ist, das die Wand (10) und die Düsenscheibe verbindet. ^h*>

13. Filter nach einem der Ansprüche 1 —12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichtereingänge abgerundet sind.

14. Filter nach einem der Ansprüche 1 — 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenscheibe (8), die Wand (10) und die Begrenzungsstifte und Gestell Verbindungsstücke (22, 23} ein Stück bilden.

15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil in die Zigarette (1) zwischen die Papierfilter (4, 5) so eingesetzt ist, daß die Begrenzungsstifte (20, 21) mit dem Papierfilter (4) die Rauchvorkammer (7) einschließen und zwischen Papierfilter (5) und Düsenscheibe (8) ein Abzugsraum gebildet wird.

16. Filter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil aus zwei symmetrisch aufgebauten Halbstücken zusammengesetzt ist

17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Düsen auf einem Durchmesser liegen, auf dem zugleich die Begrenzungsstifte (20, 21) und die Gestellverbindungsstücke (22,23) liegen.

18. Filter nach einem der Ansprüche 1 — 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter (16, 17) eine Länge von 2—3 mm, insbesondere 2,5 mm haben, die über die Düsenscheibe (8) hinausragen.

19. Filter nach einem der Ansprüche 1 — 18, dadurch gekennzeichnet daß der Rauchabzugsspalt (11) eine Weite von 0,6—0,7 mm hat.