DE3225071C2 - Ventiliertes Zigarettenfilter - Google Patents
Ventiliertes ZigarettenfilterInfo
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- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES OF CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter tips or filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces of cigars or cigarettes
- A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
- A24D3/043—Tobacco 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)
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein ventiliertes Zigaret
tenfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d. h.
Filter, bei denen im Gebrauch Außenluft angesaugt wird, um den
Rauch im Filter und/oder im Mund des Rauchers zu verdünnen.
Bei einer konventionellen ventilierten Zigarette nimmt die
Geschmacksstoffabgabe während des Rauchens von einem
niedrigen, oft unbefriedigenden Anfangswert auf einen hohen,
oft unannehmbaren Endwert zu. Das liegt daran, daß sich bei
den ersten Zügen die ungewollt vorhandene Filterwirkung der
gesamten Tabaksäule zu der Wirkung des Filters addiert,
während bei den letzten Zügen der Rauch nur noch durch das
eigentliche Zigarettenfilter gefiltert wird.
Die deutsche Patentschrift 23 61 970 schlägt zur Lösung dieses
Problems ein Filterelement vor, bei dem durch einen in Längs
richtung des Filterelements verlaufenden Kanal, der ein zu dem
Tabakabschnitt offenes Ende und an seinem gegenüberliegenden
Ende eine Öffnung aufweist, ein Strömungspfad niedrigen
Druckabfalls gebildet wird. Beim Rauchen wird die Öffnung
durch die durchströmenden Rauchpartikel allmählich zugesetzt,
so daß die Strömung durch das Filtermaterial des Filters, das
einen Strömungsweg hohen Druckabfalls darstellt, entsprechend
zunimmt. Dieses bekannte Filterelement hat jedoch den
Nachteil, daß während des Rauchens der Zigarette der Gesamt
druckabfall des Filters zunehmend steigt.
Ferner ist aus der DE-OS 22 09 763 ein Zigarettenfilter
bekannt, das eine mit Perforationen versehene Ventilations
umhüllung zur Zufuhr von Luft in das Filter und außerdem
zwischen dem Tabakabschnitt und dem Filter einen mit Öffnungen
versehenen Stopfen ausweist. Während des Rauchens der
Zigarette werden die Öffnungen langsam von den Rauchpartikeln
zugesetzt, wobei die Zufuhr von Ventilationsluft durch die
Perforationen zunimmt. Dieses Zigarettenfilter hat jedoch den
Nachteil, daß nach dem Rauchen etwa der halben Zigarette die
weiteren Züge kaum noch Rauch enthalten.
Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Zigarettenfilter der vorausgesetzten Art so auszubilden,
daß während des Rauchens der Zigarette der Druckabfall im
wesentlichen konstant bleibt und dabei keine nennenswerte
Verschlechterung des Geschmacks erfolgt.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
Durch die vorliegende Erfindung werden solche Filter
geschaffen, die anfänglich Strömungswege relativ niedrigen
Druckfalles und solcher relativ hohen Druckabfalles für den
hindurchtretenden Rauch bilden, wobei die Anordnung so ge
troffen bzw. das Filter so ausgebildet ist, daß im Gebrauch
der anfängliche bevorzugte Durchgang des Rauches durch den
Kanal oder die Kanäle niedrigen Druckabfalles deren
Blockierung verursacht und daß der Durchgang von Rauch durch
den Strömungsweg oder die Strömungswege hohen
Druckabfalles sowie der Grad der Luftventilation dementsprechend
zunehmen.
Die Filter gemäß der Erfindung fördern eine Vergleichmäßigung
der Geschmacksstoffabgabe während des Rauchens der Zigarette.
Die Geschmacksstoffabgabe nimmt bei einer konventionellen
ventilierten Zigarette nämlich während des Rauchens von einem
niedrigen, oft unbefriedigenden Anfangswert auf einen hohen,
oft unannehmbaren Endwert zu; für eine vorgegebene Gesamtabgabe
ist bei einem Filter gemäß der Erfindung der Anfangswert ver
gleichsweise erhöht und der Endwert vergleichsweise herabgesetzt,
so daß die Geschmackseigenschaften des Rauches also insgesamt
gleichmäßiger sind.
Bei manchen Typen des Filters gemäß der Erfindung ist quer
zu dem oder jedem Strömungsweg relativ niedrigen Druckabfalles
eine Barriere angeordnet, die anfänglich rauchdurchlässig
ist, durch hindurchtretenden Rauch jedoch blockiert wird.
Bei manchen bevorzugten Ausführungsformen weist diese Sperre
zwei Lagen aus luftdurchlässigem Flächenmaterial (z. B. Papier)
auf, von denen die eine eine hohe Luftdurchlässigkeit, z. B.
von 10 bis 100 K, vorzugsweise etwa 20 K) und die andere eine
noch höhere Luftdurchlässigkeit (z. B. 50 bis 700 K vorzugsweise
etwa 500 K) aufweist. Die hier verwendete Einheit K der Luftdurch
lässigkeit ist weiter unten definiert. Die Barriere ist vorzugswei
se mit der stärker durchlässigen Lage auf der stromabwärts
gelegenen Seite der Lage mit der geringeren Durchlässigkeit
angeordnet; vermutlich strömt der Rauch beim Ziehen an der
Zigarette strahlartig durch die Lage mit der geringeren Durchläs
sigkeit, wobei die teilchenförmige Phase dazu neigt, auf die
Lage mit der höheren Durchlässigkeit aufzuprallen, wobei die
Poren der ersteren Lage zunehmend verstopft oder blockiert
werden. Eine solche Anordnung kann einen von Zug zu Zug gleich
mäßiger ansteigenden Druckabfall und damit eine stetigere
Zunahme der Luftverdünnung ergeben als es sonst bisher möglich
war.
Bei einem Typ von Ausführungsformen der Erfindung hat das
Filter einen axial länglichen Kern, der an seinem Umfang minde
stens einen Kanal aufweist, der sich vom einen Ende des Kerns
nicht ganz bis zum anderen Ende des Kerns erstreckt und für
eine Rauchströmung mit dem Kern über eine Anordnung in Verbindung
steht, die durch das Hindurchströmen von ungefiltertem Tabakrauch
blockierbar ist. Diese Anordnung kann z. B. eine Barriere in
Form eines Kernmantels (z. B. einer Umhüllung oder Umwicklung)
sein, die den Kern von der oder den Kanälen trennt; dieser
Kernmantel kann z. B. aus einem rauchdurchlässigen Material
mit von Natur aus niedrigem Druckabfall bestehen, welches
durch einen Durchgang von ungefiltertem Tabakrauch schnell
verstopft wird, so daß ein weiteres Hindurchströmen von Rauch
verringert oder unterbrochen wird, oder es kann aus einem
von Natur aus rauchundurchlässigen Material bestehen, das
von kleinen Perforationen oder Löchern durchsetzt ist, die
daßelbe Ergebnis liefern; es kann eine zweilagige Barriere
der oben erwähnten Art sein. Jeder dieser Kanäle kann eine
Rille oder Nut im Umfang des Kerns enthalten und/oder zwischen
einander gegenüberliegenden Kernflächen und profilierten Manteltei
len begrenzt sein. Sowohl der Kern als auch der Mantel können
zur Bildung des Kanales oder der Kanäle profiliert werden.
Bei dem anderen Typ von Ausführungsformen hat das Filter minde
stens einen inneren Kanal, der sich vom einen Ende des Filters
nicht ganz bis zu dessen anderem Ende erstreckt und für eine
Rauchströmung mit einem Rauchfilterteil des Filters über eine
Anordnung in Verbindung steht, welche durch den Durchgang
von ungefiltertem Tabakrauch blockierbar ist. Die Anordnung
kann z. B. eine schichtförmige Barriere sein,die den Kanal
umgibt und ihn vom Rest des Filters trennt, diese Schicht
hat anfänglich einen niedrigen Druckabfall und ist für den
Rauch durchlässig, sie wird jedoch durch hindurchströmenden
ungefilterten Tabakrauch zunehmend verstopft, so daß eine
weitere Strömung durch sie verringert oder unterbrochen wird;
sie kann z. B. eine zweilagige Sperre der oben erwähnten Art
sein. Bei anderen Ausführungsformen werden der Kanal oder
die Kanäle durch eine Röhre aus rauchundurchlässigem Material
gebildet, welche zumindest an dem sich im Filter befindenden Ende
einen so kleinen Innendurchmesser hat, daß sie durch den Durchgang
von ungefiltertem Tabakrauch zugesetzt oder blockiert wird.
Manche bevorzugte Filter gemäß der Erfindung haben longitudinal
benachbarte Kernabschnitte mit relativ hohem bzw. relativ niedrigem
Druckabfall, die mit einem profilierten Mantel umgeben sind, der
zwischen sich und den Kernabschnitten eine oder mehrere Kanäle
bildet, die sich von einem Ende des Filters nicht ganz bis zum
anderen erstrecken, wobei zwischen dem Kanal oder den Kanälen und
dem Kernabschnitt niedrigen Druckabfalles eine blockierbare Barrie
re angeordnet ist. Die Barriere kann eine zweilagige Anordnung der
oben erwähnten Art sein oder sie kann stattdessen aus einer
einzigen Lage eines von Natur aus durchlässigen und/oder perforier
ten Materials bestehen. Der Strömungsweg mit dem anfänglich
niedrigen Druckabfall wird auf diese Weise durch den Kernabschnitt
niedrigen Druckabfall, den oder die Kanäle und die dazwischen
liegende Barriere gebildet, während der Strömungsweg hohen
Druckabfalles durch die Kernabschnitte mit dem niedrigen und
dem hohen Druckabfall gebildet werden. Der Kernabschnitt hohen
Druckabfalls (z. B. 200 bis 600, insbesondere 300 mm Wassersäule
(WS)) kann ein Stopfen aus Stapelfasern oder Kabel (z. B. aus
Zelluloseazetat) oder Papier sein. Der Kernabschnitt niedrigen
Druckabfalls kann ein für einen niedrigeren Druckabfall bemessener
Stopfen oder ein rohrförmiges Bauteil sein, der Stopfen oder
das rohrförmige Bauteil niedrigeren Druckabfalles kann an
den Kernabschnitt höheren Druckabfalles angrenzen oder von
diesem in Längsrichtung beabstandet sein, so daß ein Hohlraum
gebildet wird, der einen Teil des Kernabschnittes niedrigeren
Druckabfalles bildet. Der Kanal oder die Kanäle können für
eine Rauchströmung (über die erwähnte Barriere) mit dem Material
des Kernabschnittes niedrigeren Druckabfalles (wenn dieses
Material rauchdurchlässig ist) und/oder mit einem erwähnten
Hohlraum, der einen Teil des Kernabschnittes mit dem niedrigeren
Druckabfall bildet, in Verbindung stehen.
Der Kernabschnitt höheren Druckabfalls ist vorzugsweise ein
Stopfen aus einem dicht gezogenen Stab aus miteinander verbundenen
Zelluloseazetatfasern, wie er unter dem Warenzeichen "Transorb"
im Handel erhältlich ist. Die Eigenschaften eines solchen
Stabes und ein Verfahren zu seiner Herstellung (durch das
die anfängliche Faserkräuselung beseitigt werden kann) sind
in der GB-PS 970 817 beschrieben. Zumindest zum stromabwärts
gelegenen Ende hin und in den meisten Fällen über die ganze
Längserstreckung ist die Peripherie des Abschnittes hohen
Druckabfalles vorzugsweise im wesentlichen rauchundurchlässig,
z. B. durch Bildung einer durch Einwirkung von Hitze oder eines
Lösungsmittels verschmolzenen integralen Haut oder eines Mantels
<der aus einer Umhüllung oder einem Überzug, z. B. einem Überzug
aus einem Kleber, der den betreffenden Abschnitt mit der erwähnten
Barriere verbindet, bestehen kann).
Eine Luftdurchlässigkeit von nK soll hier eine Luftdurchlässigkeit
von n × 1000 ml/min/10 cm²/100 mm Wassersäule bedeuten gemessen
als Druck p in mmWS, der durch eine Strömung von 1050 Milli
liter Luft pro Minute durch 10 cm² der Probe erzeugt wird
und sich aus der folgenden Gleichung ergibt:
Luftdurchlässigkeit = 1050 × (0,1/p).
Filter gemäß der Erfindung können in konventioneller Weise
durch eine ventilierte Mundstück- oder Spitzenumhüllung in
eine Filterzigarette eingefügt werden. Bei den obigen Ausführungs
formen, in denen der Strömungsweg niedrigen Druckabfalles
zum Teil durch mindestens einen Kanal gebildet wird, der am
einen Ende des Filters beginnt, ist es dieses Ende des Filters,
welches an die Tabaksäule der Filterzigarette angrenzt. Die
Mundstück- oder Spitzenumhüllung kann aus luftdurchlässigem
Material bestehen, normalerweise wird man sie jedoch aus einem
luftundurchlässigen Material herstellen und mit einer Ventilations
perforation versehen; die Anordnung wird immer so getroffen
werden, daß die Menge der eingesaugten Ventilationsluft zunimmt,
wenn der Strömungswiderstand des Rauches durch das Filter
beim Übergang der Rauchströmung von dem oder den Strömungswegen
niedrigen Druckabfalles auf den oder die hohen Druckabfalles
im Verlaufe des Rauchens der Filterzigarette ansteigt. Wenn
die für die Herstellung von Filterzigaretten angelieferten
Filter gemäß der Erfindung schon mit einer äußeren belüfteten
(von Natur aus luftdurchlässigen und/oder perforierten) Umhüllung
versehen sind, können sie in die Filterzigaretten entweder
durch eine Ringspitze oder eine vollständige Mundstück- oder
Spitzenumhüllung eingefügt werden.
Die Erfindung wurde oben anhand von ventilierten oder belüfteten
Filtern diskutiert, d. h. Filtern, die eine ventilierte oder
belüftete Umhüllung aufweisen, bei der es sich um eine Mundstück-
oder Spitzenumhüllung handeln kann, die das Filter mit dem
umhüllten Tabakstab der Filterzigarette verbindet. Unter den
Gegenstand der Erfindung sollen jedoch auch die Filterelemente
selbst fallen, die durch Kombination mit einer ventilierten
Umhüllung die oben beschriebenen ventilierten Filter gemäß
der Erfindung ergeben. Solche Elemente, wie sie im folgenden
anhand einiger Typen erläutert werden, enthalten im allgemeinen
die Merkmale eines integralen oder zusammengesetzten, axial
länglichen Kernkörpers, der mindestens einen äußeren oder
inneren Kanal aufweist, der sich von einem Ende des Körpers
nicht ganz bis zum anderen Ende erstreckt, und einer Anordnung,
die eine Rauchströmungsverbindung zwischen dem oder den Kanälen
und dem Körper gestattet, wobei diese Anordnung durch das
Hindurchtreten von ungefiltertem Tabakrauch blockierbar ist.
Diese Elemente werden gewöhnlich anfänglich in Form eines
kontinuierlichen oder endlosen Stabes hergestellt und zwischenzeit
lich für die weitere Behandlung und Filterzigarettenherstellung
in Stücke bestimmter, endlicher Länge zerschnitten. Gewünschten
falls kann eine ventilierte Umhüllung kontinuierlich um das
Element gelegt werden, wenn dieses gebildet wird und bevor
es in die Stücke vorgegebener Länge zerschnitten wird, die
resultierenden Filter gemäß der Erfindung können dann jedoch
noch eine weitere Spitze (Ringspitze oder ventilierte Mundstück-
oder Spitzenumhüllung) für die Einfügung in eine Filterzigarette
benötigen; wenn die Elemente uneingehüllt hergestellt und
zerschnitten werden, werden aus ihnen gewöhnlich Filter gemäß
der Erfindung dadurch gebildet, daß man während der Herstellung
der Filterzigaretten eine ventilierte Mundstück- oder Spitzenumhül
lung aufbringt. Bei der Herstellung der Filterzigaretten wird
ein solches Element oder Filter mit doppelter Länge zwischen
zwei an die Enden angrenzenden Tabakstäbe angeordnet, und
es wird dann das Spitzen- oder Mundstückmaterial aufgebracht,
um die Tabakstäbe und das zwischen diesen angeordnete doppelte
Element oder Filter zu verbinden, und die resultierende Kombina
tion wird dann unter Erzeugung von zwei Filterzigaretten halbiert.
Das anfänglich hergestellte endlose Filter oder Element wird
normalerweise für die Lieferung an den Filterzigarettenhersteller
in Stücke mit einer geraden Anzahl (z. B. sechs) Längeneinheiten
zerschnitten. Der Zigarettenfilterhersteller zerschneidet
diese Stücke mehrfacher Länge dann in Stücke doppelter Länge
für die Verwendung bei der oben beschriebenen Filterzigaretten
herstellung. Wenn das einzelne Filter oder Element gemäß der
Erfindung asymmetrisch ist (d. h. zwei unterschiedliche Enden
aufweist) werden die Stücke mehrfacher bzw. doppelter Länge,
aus denen die einzelnen Einheiten schließlich gebildet werden,
offensichtlich normalerweise symmetrisch sein und gleichartige
Enden aufweisen. Die Elemente und Filter mehrfacher (einschließ
lich doppelter) Länge, die durch die Erfindung geschaffen
werden, enthalten also eine Mehrzahl von Element- oder Filterein
heiten, die integral Ende an Ende angeordnet sind, wobei die
benachbarten Einzelelemente oder -Filter spiegelbildlich zuein
ander angeordnet sind.
Im folgenden werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Filterelements gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Filters
und einer Filterzigarette gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung mit dem Filterelement gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Filterzigarette, die
eine andere Ausführungsform eines Filters und des Filter
elements gemäß der Erfindung enthält;
Fig. 4 einen Längsschnitt in einer Ebene IV-IV der Fig. 5
einer Filterzigarette, die eine dritte Ausführungsform
eines Filterelements und Filters gemäß der Erfindung
enthält;
Fig. 5 einen Querschnitt einer Ebene V-V der Fig. 4;
Fig. 6, 7 und 8 schematische Längsschnittansichten dreier
verschiedener Ausführungsformen von Filtern und Filterziga
retten gemäß der Erfindung, wobei die Fig. 7 einen
Schnitt längs einer Schnittfläche VII-VII der Fig.
11 darstellt;
Fig. 9 und 10 Querschnittsansichten der Ausführungsform gemäß
Fig. 6 im Bereich eines inneren Hohlraumes 63 bzw.
im stromaufwärts gelegenen Endbereich;
Fig. 11 einen Querschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 7
durch den stromaufwärts gelegenen Endbereich; und
Fig. 12 bis 14 schematische Längsschnittansichten von drei
verschiedenen Ausführungsformen von Stäben, die sechs
Filterelemente gemäß der Erfindung enthalten.
Das in Fig. 1 dargestellte Filterelement enthält einen Kern
2 aus verbundenem Zelluloseazetatkabel, der von einer Stopfenum
hüllung 3 anliegend umgeben ist. Am einen Ende 4 ist ein Teil
der Kerns 2 und der Stopfenumhüllung 3 zusammengedrückt oder
gekräuselt, so daß ein Kernabschnitt 6 verringerten Querschnitts
gebildet wird, der vier symmetrisch angeordnete Nuten oder
Kanäle 8 aufweist, die durch Flossen oder Rippen 10 getrennt
sind. Die Stopfenumhüllung 3 besteht aus einem porösen Papier,
das dem Durchtritt von Rauch anfänglich nur wenig Widerstand
entgegensetzt, durch das Hindurchtreten von ungefiltertem
Tabakrauch jedoch zunehmend verstopft oder blockiert wird.
Das Filterelement kann mit einer glatten äußeren Stopfenumhüllung
aus luftdurchlässigem und/oder perforiertem Material versehen
werden und dann durch eine Ringspitze oder einen Verbindungsring
in eine Filterzigarette eingefügt werden.
Bei der Herstellung des dargestellten Elementes kann man in
konventioneller Weise einen kontinuierlichen, mit einer Stopfenum
hüllung 3 umgebenen Azetatkabelstab, der in Abständen zusammenge
quetscht oder gekräuselt ist, herstellen und den resultierenden,
zusammengedrückten Stab an benachbarten zusammengedrückten
und nicht zusammengedrückten Bereichen durchtrennen. Es wurde
oben bereits erwähnt, daß man dabei im allgemeinen zuerst
symmetrische Stücke entsprechend einer Vielzahl von Filterelemen
ten abschneidet, die sie dann in symmetrische Stücke doppelter
Elementlänge zertrennt und letztere schließlich in asymmetrische
Stücke einfacher Länge zerschneidet.
Fig. 2 zeigt das Filterelement gemäß Fig. 1 in einer Filterzigaret
te, wobei das in Seitenansicht dargestellte Element mit seinem
Ende 4 an eine (im Schnitt dargestellte) umhüllte Tabaksäule
12 angrenzt und mit dieser durch eine Mundstück- oder Spitzenumhül
lung 14 aus luftundurchlässigem Material verbunden ist, welche
mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden Ring aus Perforations
löchern 16 versehen ist. Beim Rauchen der Zigarette strömt
der Tabak vom Tabakstab 12 zuerst bevorzugt durch einen Weg
mit niedrigem Druckabfall, d. h. durch die Kanäle 8 und die
Stopfenumhüllung 3 in den nicht zusammengequetschten Teil
des Kerns 2; die Abgabe von Geschmackskomponenten an den Raucher
ist daher verhältnismäßig hoch und der Grad der Luftverdünnung
über die Perforationslöcher 16 in den Kern 2 ist relativ niedrig.
Nach den ersten paar Zügen (z. B. drei oder vier), wird die
Stopfenumhüllung 3 jedoch durch den durch sie hindurchtretenden
ungefilterten Rauch blockiert, und der Rauch von der Tabaksäule
wird in zunehmendem Maße gezwungen, den Weg höheren Druckabfalls
im Abschnitt 6 reduzierten Querschnitts und durch die gesamte
Länge des Kerns 2 einzuschlagen; der Grad der Filterung des
Rauches nimmt dadurch zu, ebenso das Ausmaß der Ventilation,
was der erhöhten Abgabe von Teer und dergl., die gewöhnlich
bei den späteren Zügen einer konventionellen Filterzigarette
eintritt, entgegenzuwirken strebt. Es kann auf diese Weise
also im Ganzen eine Teerabgabe mit gleichmäßigerer Geschwindigkeit
von Zug zu Zug erreicht werden als mit einem konventionellen
Filter.
Anstelle des dargestellten integralen Kernes 2 kann man selbstver
ständlich zahlreiche andere Konstruktionen verwenden. Der
Kern kann also zum Beispiel ein zusammengesetztes Gebilde
sein, das zwei aneinander angrenzende Abschnitte unterschiedlicher
Eigenschaften (z. B. unterschiedlichen Strömungswiderstandes
oder Druckabfalles) enthält; eine andere Möglichkeit besteht
darin, daß das Mundende des Kerns 2 innen mit einer Höhlung
versehen ist.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Filterelements
gemäß der Erfindung enthält einen Kern aus Rauchfiltermaterial,
der einen am Ende 4 offenen inneren Hohlraum 22 aufweist und
von einem Zelluloseazetatkabel-Körper 24 relativ hohen Druckabfal
les oder Strömungswiderstandes umgeben ist. Der Hohlraum 22
ist von dem ihn umgebenden Körper 24 durch eine Röhre 26 getrennt,
die aus rauchundurchlässigem Material besteht und sich im
Filter zu einer verengten Öffnung 28 verjüngt; der Körper
24 und der Auslaß der Öffnung 28 liegen an einem Stopfen 30
aus Zelluloseazetatkabel, der einen verhältnismäßig niedrigen
Druckabfall oder Strömungswiderstand aufweist, an. Der Körper
24 und der Stopfen 30 sind durch eine diese Teile umgebende,
poröse Stopfenumhüllung 32 verbunden. Das Filter gemäß der
Erfindung besteht aus diesem Filterelement und einer umgebenden
Mundstück- oder Spitzenumhüllung 14, durch die es am Ende
4 mit einem umhüllten Tabakstab 12 verbunden ist. Die Mundstück-
oder Spitzenumhüllung 14 ist mit einem in Umfangsrichtung
verlaufenden Ring aus Perforationslöchern 16 versehen.
Der anfänglich einen niedrigen Druckabfall aufweisende Strömungs
weg für den Rauch verläuft in diesem Falle durch den Hohlraum
22 und die Öffnung 28 in den Stopfen 30; die Teerabgabe ist
daher anfänglich verhältnismäßig hoch und die Ventilation
durch die Perforationslöcher 16 relativ gering. Nach wenigen
Zügen wird jedoch die Öffnung 28 durch den durch sie hindurchtre
tenden ungefilterten Rauch verstopft und eine zunehmende Menge
des Rauches muß daher in und durch den einen hohen Druckabfall
erzeugenden Körper 24 in den Stopfen 30 strömen, so daß der
Filtrationswirkungsgrad und das Ausmaß der Ventilation wie
vorher ansteigen.
Das erfindungsgemäße Filterelement gemäß Fig. 4 und 5 hat
einen Kern 2 aus einem Element 40 hohen Druckabfalls und einem
Element 42 niedrigen Druckabfalls, die durch eine Stopfenumhüllung
3 zusammengehalten werden. Die Stopfenumhüllung 3 ist von
einer weiteren Umhüllung 44 aus rauch- und luftundurchlässigem
Material anliegend umgeben, welche entsprechende Sätze aus
sich in Längsrichtung erstreckenden Wellungen 46 und 48 an
den Enden 4 bzw. 50 des Elements aufweist, die durch in Umfangs
richtung verlaufende Wellungen 52 getrennt sind. Die Wellungen
46 bilden mit dem Kern 2 longitudinale Kanäle 54, die am Ende
4 beginnen und an den in Umfangsrichtung verlaufenden Wellungen
42 enden, während die Wellungen 48 außerhalb des Elements
longitudinale Kanäle 46 bilden, die sich von den Umfangswellungen
52 zum Ende 50 des Elements erstrecken. Die Stopfenumhüllung
3 besteht aus einem rauchundurchlässigen Material, das am
inneren Ende der Kanäle 54 Perforationslöcher 55 aufweist,
die um den Stopfen 42 herum angeordnet sind. Die Perforationslö
cher 55 sind so bemessen, daß sie durch den hindurchtretenden
Rauch zunehmend verstopft oder blockiert werden können.
Bei der dargestellten Ausführungsform des vorliegenden Filters
ist das Filterelement mit einer Ventilationsumhüllung 14 umgeben,
welche eine Mundstück- oder Spitzenumhüllung bildet, die das
Element an seinem Ende 4 mit einem umhüllten Tabakstab 12
verbindet. Die Ventilationsperforation 16 in der Spitzenumhüllung
14 steht, wie dargestellt, mit den Kanälen 56 in Verbindung.
Der anfängliche Weg niedrigen Druckabfalls für den Rauch verläuft
in diesem Falle längs der Nuten 54, durch den Teil der Stopfenum
hüllung 3 an den Enden dieser Nuten, wo sie das Kernteil 52
niedrigen Druckabfalles umgibt, und dann durch das letzterwähnte
Kernteil zum Mundende 40; wie bei den anderen Ausführungsbeispie
len ist die anfängliche Teerabgabe daher verhältnismäßig
hoch und der Grad der Luftverdünnung (die durch die Kanäle
56 direkt in den Mund des Rauchers erfolgt) ist relativ niedrig.
Nach den ersten paar Zügen wird die Perforation 55, durch
die der ungefilterte Rauch in das Kernteil 42 niedrigen Druckab
falls geströmt war, blockiert und eine zunehmende Menge des
Rauches muß stattdessen über das Kernteil 40 hohen Druckabfalles
in das Kernteil 42 strömen, für das die Filterwirkung und
der Grad der Ventilation dementsprechend zunehmen. Die Wände
der Wellungen 48 können perforiert sein, so daß die Ventilations
luft, die in die Kanäle 56 von der Perforation 16 eintritt,
auch in die benachbarten Kanäle 57 gelangen kann, die zwischen
den Wellungen und der Stopfenumhüllung 3 gebildet werden,
bevor sie in den Mund des Rauchers gezogen wird. Die Wände
der Wellungen 46 können in gleicher Weise perforiert sein,
um (während der ersten paar Züge) ein Hindurchtreten von Rauch
durch alle die zwischen der Spitzenumhüllung 14, den Wellungen
46 und der Stopfenumhüllung 3 gebildeten Kanäle (54 und 53)
zu ermöglichen. Man kann sogar auch die Umhüllung 44 aus einem
material herstellen, das von Natur aus einen gewissen Grad
von Durchlässigkeit aufweist.
Ein Querschnitt durch das Ende mit den Wellungen 46 sieht
ähnlich aus wie der Querschnitt gemäß Fig. 5 ohne die Perforations
löcher 16.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Stopfenumhüllung 3
mit der Perforation 55 kann durch eine von Natur aus durchlässige
blockierbare Stopfenumhüllung 3 des in Verbindung mit Fig.
1 und 2 erläuterten Typs ersetzt werden, insbesondere durch
eine zweilagige Papier-Stopfenumhüllung, bei der die äußere
(stromaufwärtige) Lage eine Luftdurchlässigkeit von etwa
20 K und die innere (stromabwärtige) Lage eine von etwa
500 K hat.
In gleicher Weise kann die in Fig. 3 dargestellte Röhre 26
mit der Öffnung 28 durch eine Röhre gemäß Fig. 1 oder eine
zweilagige Stopfenumhüllung des obigen Typs ersetzt werden,
die am stromabwärtigen Ende geschlossen ist, z. B. zusammen
gedrückt oder gekräuselt wie das Ende 4 in Fig. 1, jedoch
so, daß das Ende vollständig verschlossen wird.
Das Filter gemäß Fig. 6, 9 und 10 hat einen Kernabschnitt
42, der einen niedrigen Druckabfall erzeugt und durch ein
rohrförmiges Bauteil 61 sowie einen Hohlraum 63 gebildet wird;
das rohrförmige Bauteil ist in Längsrichtung von einem Stopfen
40 beabstandet, der aus Tabakrauchfiltermaterial besteht und
einen höheren Druckabfall erzeugt. Das rohrförmige Bauteil
61 kann aus einem faserigen oder nichtfaserigen rauchdurchlässigen
oder rauchundurchlässigen Material bestehen. Der Stopfen 40
besteht zweckmäßigerweise aus zusammengefaßtem Faserkabel
(z. B. aus Zelluloseazetat) oder Papier mit einem Druckabfall
von etwa 300 mm WS. Die Kernteile sind von einer Hülse oder
einem Mantel 3 umgeben und mit diesem verbunden, welcher die
Barriere bildet, die anfänglich rauchdurchlässig ist und dann
durch den hindurchtretenden Rauch zugesetzt oder blockiert
wird. Der Mantel 3 hat vorteilhafterweise die Form einer Umhüllung
und ist vorzugsweise mit den Teilen 61 und 40 verbunden, z. B.
verklebt. Der Mantel kann in diesem Falle eine zweilagige
Papierumhüllung sein, deren innere (stromaufwärtige) Lage
eine Durchlässigkeit von etwa 20 K und deren äußere (stromabwär
tige) Lage eine Durchlässigkeit von 500 K hat. Für den Mantel
3 können jedoch auch irgendwelche anderen Materialien und
Strukturen verwendet werden, die gewünschte Funktion erfüllen.
Der als Barriere wirkende Mantel 3 ist mit einer profilierten
(z. B. in Längsrichtung gewellten) Umhüllung 44 (z. B. aus Papier<
unmittelbar umgeben, die luftdurchlässig sein kann, bei diesem
Ausführungsbeispiel jedoch nicht ist. Die Umhüllung 44 bildet
innere und äußere Nuten 66, 68, die am Ende 50 des Filters
um den Stopfen 40 offen sind, sich von dort in Längsrichtung
über nur einen Teil der Länge des Filters erstrecken und in
einem Bereich 67 um den Kernabschnitt niedrigen Druckabfalles
enden; im Bereich 67 kann die Umhüllung 44 einfach glatt und
unprofiliert gelassen werden und der Unterschied des Außendurch
messers kann durch eine Füllung 80 (z. B. aus einem thermopla
stischen Material ausgeglichen werden, die irgendwelche Kanäle
verschließt, welche sonst an diesem Ende des Filters offen
sein würden. Die inneren Nuten 66 können beispielsweise 0,5
bis 1 mm tief sein und eine Teilung bzw. einen azimutalen
Abstand von etwa 1 mm haben - in diesem Falle würden bei einem
Filter konventioneller Größe etwa 23 Nuten mit gleichmäßigen
Abständen um den Umfang des Kerns herum angeordnet sein. Das
Filter kann, wie dargestellt, an einem umhüllten Tabakstab
12 durch eine ventilierte Mundstück- oder Spitzenumhüllung
14 verbunden sein, die aus einem von Natur aus luftdurchlässigen
Material bestehen und/oder mit einer Ventilationsperforation
(z. B. bei 16), die in den äußeren Kanälen 68 mündet, versehen
sein. Beim Rauchen strömt der Tabakrauch während eines Zuges
vom Tabakstab 12 durch das rohrförmige Element 61. Bei den
ersten Zügen strömt zumindest der überwiegende Teil des Rauches
durch den Barrieren-Mantel 3 in die inneren Kanäle 66 zwischen
den Mantel 3 und der Umhüllung 44 und dann weiter in den Mund
des Rauchers; dies stellt den Strömungsweg mit dem niedrigsten
Druckabfall dar.
Der der Innenseite des Mantels 3 dargebotene Rauch strömt
strahlartig durch das eine Durchlässigkeit von etwa 20 K aufweisen
de poröse Papier, und die teilchenförmige Phase neigt dazu,
auf das eine Durchlässigkeit von 500 K aufweisende poröse
Papier zu prallen, wodurch die Poren zunehmend blockiert werden.
Als Ergebnis hiervon verläuft der Übergang der Rauchströmung
von diesem anfänglichen Strömungsweg in den durch das einen
hohen Druckabfall erzeugende Element 40 stetig und allmählich,
so daß sich ein fließender Anstieg des Druckabfalles von Zug
zu Zug ergibt.
Während der Druckabfall auf diese Weise von Zug zu Zug fortlau
fend zunimmt, tritt auch ein fortlaufender Anstieg der Ventila
tionsluftströmung durch die Mundstück- oder Spitzenumhüllung
14 ein. Diese Luftströmung tritt in die äußeren Kanäle 68
ein und gelangt durch diese stromabwärts in den Mund des Rauchers.
In Fig. 7 und 11 ist eine andere Ausführungsform dargestellt,
die beabstandete Abschnitte 61 und 40 enthält, die ähnlich
ausgebildet sind, wie die in Fig. 6 verwendeten und wie vorher
in einem luftdurchlässigen zweilagigen Barrieren-Mantel 3
(innere Lage 500 K) eingewickelt sind. Die Anordnung ist mit
einer longitudinal gewellten Umhüllung 44 umwickelt, eine
Umfangsnut 77 schließt die Kanäle 66, nicht jedoch die Kanäle
68, die im Bereich 67 mit thermoplastischem Material 80 verschlos
sen sind.
Beim Rauchen strömt der Rauch während der ersten Züge überwiegend
durch die inneren Kanäle 66, wobei der Strömungsweg an Unterbre
chungen 77 umgelenkt wird und durch den anfänglich einen niedrigen
Druckabfall oder Strömungswiderstand aufweisenden Mantel 3
und dann nach außen in den Mund des Rauchers strömt.
Wenn der Mantel 3 durch teilchenförmige Bestandteile des Rauches
zunehmend verstopft wird, steigt ihr Druckabfall zunehmend
an und die Rauchströmung geht stetig auf den Strömungsweg
durch den Abschnitt 40 hohen Druckabfalles über.
Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 tritt mit jedem weiteren
Zug ein allmählicher, progressiver Anstieg des Druckabfalles
oder Strömungswiderstandes im Filter sowie der Filterventilation
ein.
Fig. 8 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel, das einen
Kernabschnitt 42 sowie einen zweiten Kernabschnitt 40 enthält, die
axial stumpf aneinander stoßen. Der Abschnitt 42 ist ein
zylindrischer Körper aus porösem Material (z. B. Zelluloseazetatfa
sern) und weist einen sehr niedrigen Druckabfall auf, vorzugsweise
etwa 15 mm WS. Der Abschnitt 40 ist ein zylindrischer Körper
aus porösem Material (z. B. Zelluloseazetatfasern) und einen
hohen Druckabfall, vorzugsweise im Bereich von 300 mm WS.
Die Abschnitte 40 und 42 sind mit einem als Barriere wirkenden
Mantel 3 ähnlichen Aufbaus wie der bei Fig. 6 umhüllt. Der
Mantel 3 kann mit dem Abschnitt 40 längs seiner Peripherie
verbunden sein. Die Anordnung ist mit einem longitudinal gewellten
Material 44 umwickelt, wobei die Kanäle 66 und 68 im stromaufwärts
gelegenen Bereich 67 wie in Fig. 6 enden. Mit der Filteranordnung
ist ein Tabakstab 12 durch eine Umhüllung aus (z. B. bei 16)
perforiertem oder durchlässigem Mundstück- oder Spitzenpapier
14 befestigt.
Wie durch die Pfeile dargestellt ist, verläuft die Rauchströmung
im Filter während des Rauchens ähnlich wie es unter Bezugnahme
auf Fig. 6 beschrieben wurde. Anfänglich strömt der Rauch
durch das Material des Stopfens im Abschnitt 42 und durch
den Barrieren-Mantel 3 in die Kanäle 66, geht jedoch dann
zunehmend auf den Strömungsweg durch die Stopfen in den Abschnit
ten 40 und 42 über, wobei die Ventilation durch die Kanäle
68 zunimmt. Die erläuterten Ausführungsbeispiele lassen sich
in verschiedener Weise abwandeln. Beispielsweise kann bei
den Ausführungsformen gem. Fig. 6, 9, 10 und der gemäß Fig.
8 die gewellte Umhüllung 44 für Rauch oder Luft durchlässig
sein, und zwar von Natur aus und/oder infolge einer Perforation;
Rauch und Luft können sich dann in den Kanälen 66, 68 mischen,
bis die Strömung des Rauches durch die Barriere 3 in die Kanäle
66 durch die Verstopfung der Barriere 3 aufhört; bei diesen
Abwandlungen stehen die Kanäle 66 und 68 während des ganzen
Rauchens der Zigarette beide für die Ventilationsluftströmung
zur Verfügung, die auf diese Weise gegenüber dem Fall erhöht
werden kann, daß nur die äußeren Kanäle die Luftströmung führen
können.
Bei den Ausführungsformen, die in den Fig. 4 bis 11 dargestellt
sind, kann die Umfangsfläche des Kernabschnittes 40 hohen
Druckabfalls durch einen Überzug aus Klebstoff rauchundurchlässig
gemacht werden, durch den er mit dem als Barriere wirkenden
Mantel 3 verbunden ist; der erforderliche Grad und die flächenmä
ßige Ausdehnung der Oberflächenundurchlässigkeit des Abschnitts
40 hohen Druckabfalls können jedoch auch auf andere Weise
erreicht werden, wie oben erläutert wurde.
Es war oben bereits dargelegt worden, daß die Filterelemente
oder Filter gemäß der Erfindung, wie irgendeines der oben
erläuterten Ausführungsbeispiele, gewöhnlich anfänglich als
endloses Gebilde hergestellt werden, von dem dann Stäbe mit
einer Länge entsprechend einer geraden Anzahl der endgültigen
einzelnen Elemente oder Filter abgeschnitten werden; diese
"Mehrfachlängenstäbe" werden dann später weiter in Elemente
doppelter Länge unterteilt und schließlich bei der Herstellung
der Filterzigaretten in die endgültigen einzelnen Elemente
Beispiele von Sechsfachlängenstäben gemäß der Erfindung, die
in die einzelnen erfindungsgemäßen Elemente weiter unterteilt
werden können, sind schematisch in den Fig. 12 bis 14 darge
stellt. Fig. 12 zeigt einen Sechsfachlängenelementstab, aus
dem einzelne Elemente und Filter wie in Fig. 1 und 2 hergestellt
werden können, indem man den Stab zuerst in der Mitte in den
inneren längs genuteten Abschnitten bei 82 unterteilt, wobei
man dann Doppellängenstäbe erhält und diese dann schließlich
bei der Herstellung der Filterzigaretten an den Stellen 84
zerschneidet, wie oben erwähnt wurde. Fig. 13 zeigt einen
Sechsfachlängenstab, der in entsprechender Weise zuerst bei
82 in der Mitte der inneren rohrförmigen Teile 61 und dann
bei 84 in der Mitte der Abschnitte 40 hohen Druckabfalles
als Teil der Herstellung der einzelnen Elemente, Filter und
Filterzigaretten des in Fig. 6 dargestellten Typs zerschnitten
werden kann. Fig. 14 zeigt einen Sechsfachlängenstab, der
in gleicher Weise durch Schnitte bei 82 durch die inneren
Teile 82 niedrigen Druckabfalls und dann bei 84 durch Schnitte
durch die Teile 40 hohen Druckabfalls zertrennt werden kann,
um einzelne Elemente, Filter und Filterzigaretten des in Fig.
8 dargestellten Typs herzustellen. In den Fig. 13 und 14
ist das thermoplastische Verschlußmaterial 80 des Endproduktes
nicht dargestellt; das Material 80 kann an den betreffenden
Stellen während der Herstellung des endlosen Stabes lokal
aufgebracht werden, oder auf die Mehrfachstäbe endlicher Länge
oder auf die anschließend gebildeten Stücke doppelter oder
einfacher Länge vor, während oder nach der Einfügung in die
Filterzigaretten. Unter Zuhilfenahme der Fig. 12 bis 14
dürfte es kein Problem bereiten, die Form von Mehrfachlängenstäben
für die Herstellung anderer Arten von Elementen, Filtern und
Filterzigaretten gemäß der Erfindung (z. B. denen gemäß Fig.
3 bis 5, 7 und 11) anzugeben.
Die Mehrfachlängenstäbe können mit einer luftdurchlässigen
Stopfenumhüllung hergestellt werden, die normalerweise kontinuier
lich auf den anfänglich produzierten Elementstab aufgebracht
werden wird, bevor dieser in die Mehrfachlängenstücke zertrennt
wird; das Material 80 müßte dann auf das anfängliche kontinuier
liche Element vor der Umhüllung aufgebracht werden. Die resul
tierenden Filter können dann durch eine Ringspitze oder eine
ventilierte vollständige Spitzenumhüllung mit einem Tabakstab
verbunden werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen der Deutlichkeit
halber zumindest zum großen Teil nicht maßstabsgetreu sind.
So ist z. B. die radiale Tiefe der Wellungen 46 und 48 in den
Fig. 4 und 5 übertrieben groß dargestellt und ihre Anzahl
sowie der Durchmesser des Kerns sind dementsprechend verringert.
In der Praxis wird bei allen Ausführungsformen, die eine gewellte
Umhüllung 44 enthalten, im wesentlichen der ganze Durchmesser
(z. B. etwa 8 mm) des Elements oder Filters gemäß der Erfindung
gewöhnlich durch den Kern eingenommen werden, wobei die Wellungen
eine radiale Tiefe von beispielsweise etwa 0,25 bis 1 mm,
z. B. 0,5 mm haben können, also mehr so wie es in Fig. 11 darge
stellt ist. Wo nur ein Ventilationsperforationsloch 16 für
jeden äußeren Kanal (56 oder 68) dargestellt ist, können auch
näher beabstandete Perforationslöcher verwendet werden, von
denen dann zwei oder mehr mit jedem solchen Kanal kommunizieren.
Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 4 bis 11 wurde eine gewellte
undurchlässige Umhüllung verwendet, selbstverständlich sind
auch andere Formen von profilierten undurchlässigen Umhüllungen
möglich. Zum Beispiel kann die undurchlässige Umhüllung aus
einem schweren Papier (z. B. 100 g/m² oder mehr) bestehen,
wie Patronenpapier. (Cartridge Paper), indem die Kanäle 54,
56 (oder 66, 68) durch Längsnuten oder Rillen im Papier gebildet
werden, die zweckmäßigerweise mit profilierten Prägewalzen
gebildet werden; die Oberfläche des Papiers wird man dann
dort glatt lassen, wo die durch die Umhüllung gebildeten Kanäle
enden sollen.
Wenn der Filterkern eines Filters oder Filterelements gemäß
der Erfindung ein aus zwei oder mehr Kernteilen zusammengesetztes
Gebilde ist, können einer oder einige nicht als Filter wirken,
so lediglich einen Druckabfall oder Strömungswiderstand erzeu
gen - zum Beispiel kann in den Fig. 4 bis 11 der Stopfen
40 durch einen nichtfilternden Stopfen ersetzt werden, der
am Umfang und/oder innen Kanäle aufweisen kann, durch die
der Rauch im wesentlichen ungefiltert vorbei und/oder hindurchströ
men kann, dabei jedoch einen verhältnismäßig hohen Druckabfall
erzeugt.
In solchen Fällen kann der Anstieg der Ventilation beim Übergang
des Rauches vom Strömungsweg niedrigen Druckabfalls auf den
mit hohem Druckabfall von einer nur geringen oder gar keinem
Anstieg der Filterwirkung begleitet sein. Wenn ein Filter
gemäß der Erfindung Kernabschnitte niedrigen und hohen Druckabfal
les bzw. Strömungswiderstandes hat, dann erfolgt, wie bei
den Ausführungsformen gem. Fig. 4 und 6 bis 8, der Eintritt
der Ventilationsluft (d. h. die Lage der Ventilationsperforation
in der Außenumhüllung des Filters) oft vorzugsweise überwiegend
oder ausschließlich um den Abschnitt hohen Druckabfalles herum.
Bei Filtern und Elementen gemäß der Erfindung kann am Mundende
eine Höhlung oder Vertiefung vorgesehen sein - bei der Ausführungs
form des in Fig. 4 dargestellten Typs kann also der Kern 2
kurz vor dem Ende 50 aufhören, z. B. knapp an den Wellungen
48, so daß die Ventilationskanäle 56 sich in Längsrichtung
nicht mit dem Kern 2 überlappen.
Es wurde oben erwähnt, daß die Mehrfachlängenelemente und
-filterstäbe gem. der Erfindung eine Mehrzahl von Element-
oder Filtereinheiten gem. der Erfindung enthalten können,
die integral Ende an Ende angeordnet sind, wobei jede Element
oder Filtereinheit bezüglich einer integral benachbarten Element-
oder Filtereinheit spiegelbildlich angeordnet ist. Beispielsweise
bei den in den Fig. 13 und 14 dagestellten Ausführungsformen
von Mehrfachlängenstäben wird man jedoch (im Vergleich zu
den Einheitsstücken gemäß Fig. 6 und 8) sehen, daß die Stäbe
keine Füllung 80 enthalten, welche ein notwendiger Bestandteil
der Einheitsstücke ist, zumindest wenn diese in Filterzigaretten
eingefügt sind. Unter den Gegenstand der Erfindung sollen
daher auch Mehrfachlängen- (und Einfachlängen-) Elemente und
Filter fallen, bei denen eine solche Füllung 80 oder dergl.
fehlt, die in der Filterzigarette erforderlich sein kann,
um den erforderlichen Anstieg der Luftverdünnung beim Übergang
der Rauchströmung vom Strömungsweg niedrigen Druckabfalles
auf den hohen Druckabfalles.
Wenn die Füllung 80 als Teil eines Mehrfachlängenstabes vorhanden
ist, kann sie beispielsweise örtlich durch Drucken auf die
Barriere 3 aufgebracht werden, bevor diese im Zuge der anfäng
lichen kontinuierlichen Stabherstellung um den Kern gewickelt
wird; erforderlichenfalls kann eine durchlässige Umhüllung
oder Umwicklung um das resultierende zusammengesetzte Element
aus Kern und umgebender Barriere gelegt werden (vorzugsweise
vor dem Zerschneiden des kontinuierlich gebildeten Stabes
in die Mehrfachlängenstücke), um die Füllung 80 auf letzterem
während der nachfolgenden Behandlung vor und während der Filterzi
garettenherstellung zu schützen.
Bei Ausführungsformen des Typs, die eine profilierte Umhüllung 44
enthalten, welche longitudinale interne und externe Kanäle bildet,
die an derselben Stelle enden sollen, können die Kanäle durch eine
Umfangswellung in der Umhüllung so abgeschlossen werden. So könnte
beispielsweise in Fig. 6 und 8 der glatte Teil der Umhüllung 44 und
die Füllung 80 durch eine oder mehrere in Umfangsrichtung Verlau
fende Wellungen in der Umhüllung 44 ersetzt werden, wie bei 52 in
Fig. 4; in den Fig. 13 und 14 würden dann die glatten Teile um
die rohrförmigen Bauteile 61 (Fig. 13) und Stopfen 42 (Fig. 14)
durch in Umfangsrichtung gewellte Teile ersetzt werden.
Es wurde einige Male erwähnt, daß die Barriere so ausgebildet ist,
daß sie durch ein Hindurchtreten von ungefiltertem Rauch blockier
bar ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht
auf Fälle beschränkt ist, bei denen der Rauch die Barriere in der
Praxis vollständig ungefiltert erreicht. Der Tabak selbst wirkt ja
immer als eine Art Filter; in Fig. 8 tritt eine gewisse unvermeid
bare Filterung durch den Stopfen 42 ein und während in anderen
Ausführungsformen der Rauch direkt vom Tabak zur Barriere strömt,
werden häufig gewisse Rauchbestandteile vor der Barriere konden
sieren und in der Tat könnte in diesem Teil des Strömungsweges,
z. B. in den Kanälen 66, ein Filtermaterial angeordnet werden. Jede
etwaige Filterung zwischen dem Tabak und der Barriere wird jedoch
vorzugsweise auf einem niedrigen Wert gehalten, da sonst der
Blockierungseffekt der Barriere zu stark verringert würde, um einen
nennenswerten Vorteil zu ergeben.
Claims (9)
1. Ventiliertes Zigarettenfilter, das durch eine ventilierende
Spitzenumhüllung (14) mit einem Tabakstab (12) zu verbinden
ist und zwischen einem mundseitigen und einem tabakseitigen
(4) Ende einen Filterkern sowie ein Strömungswiderstands
element (3, 28) enthält, das sich im Verlaufe des Rauchens
einer mit dem Filter versehenen Zigarette zusetzt und durch
die hierdurch bewirkte Erhöhung des Druckabfalles das Ver
hältnis von Rauch zu Ventilationsluft am mundseitigen Ende des
Filters herabsetzt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Widerstandselement (3, 28) in einem das tabakseitige mit dem mundseitigen Ende des Filters verbindenden ersten Strömungsweg (8, 3, 28, nicht zusammengequetschter Teil von 2) relativ niedrigen Strömungswiderstandes angeordnet und so bemessen ist, daß der von ihm anfänglich, im noch nicht zuge setzten Zustand, erzeugte geringe Druckabfall nur wenig Ventilationsluft durch die ventilierende Spitzenumhüllung eintreten läßt, und
- - daß dem das Strömungswiderstandselement (3, 28) enthaltenden ersten Strömungsweg relativ niedrigen Strömungswiderstandes ein zweiter Strömungsweg (6) mit relativ hohem Strömungswider stand parallel liegt, welcher so bemessen ist, daß der an ihm auftretende, mit zunehmendem Zusetzen des Widerstandselements im ersten Strömungsweg ansteigende Druckabfall eine Zunahme der durch die ventilierende Spitzenumhüllung eintretenden Ventilationsluft bewirkt.
2. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerstandselement (3, 28) ein zweilagiges, luftdurch
lässiges Flächenmaterial ist, dessen eine Lage eine
definitionsgemäße Luftdurchlässigkeit von 10 bis 100 K
aufweist und dessen andere Lage eine höhere Luftdurchlässig
keit als die erste hat.
3. Zigarettenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Lage höherer Luftdurchlässigkeit auf der strom
abwärtigen Seite der Lage niedrigerer Luftdurchlässigkeit
befindet.
4. Zigarettenfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß es einen axial langgestreckten
Kern (2) enthält, an dessen Umfang sich mindestens ein Kanal
(8) befindet, der einen Teil des ersten Strömungsweges bildet,
sich nicht ganz zum anderen Ende des Kernes (2) erstreckt und
für eine Rauchströmung mit dem Kern über das Widerstands
element (3) in Verbindung steht (Fig. 1 und 2).
5. Zigarettenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerstandselement (3) die Form eines Kernmantels hat,
welcher den Kern (2) von dem Kanal (8) oder den Kanälen
trennt.
6. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch mindestens einen inneren Kanal (22), der einen
Teil des ersten Strömungsweges bildet, sich vom einen Ende des
Filters nicht ganz bis zum anderen erstreckt und für eine
Rauchströmung mit einem Rauchfilterteil (30) des Filters über
das Strömungswiderstandselement (28) in Verbindung steht
(Fig. 3).
7. Zigarettenfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Strömungswiderstandselement die Form einer Schicht
hat, die den Kanal umgibt und ihn vom Rest des Filters
trennt.
8. Zigarettenfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der oder jeder Kanal durch eine Röhre (26) aus rauch
undurchlässigem Material gebildet ist, die zumindest an einem
im Filter befindlichen Ende einen so kleinen Innendurchmesser
(28) hat, daß sie durch das Hindurchtreten von Tabakrauch
blockiert wird.
9. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es in Längsrichtung benachbarte Kern
abschnitte relativ hohen (40) bzw. niedrigen (42) Druck
abfalles enthält, die von einer profilierten Umhüllung (46)
umgeben sind, die zwischen sich und den Kernabschnitten einen
oder mehrere Kanäle (54, 56) bildet, die einen Teil des ersten
Strömungsweges bilden und von einem Ende (4) bzw. (50) des
Filters nicht ganz bis zum anderen reichen, und daß das
Strömungswiderstandselement (28) zwischen dem Kanal oder den
Kanälen einerseits und dem Kernabschnitt (42) niedrigen
Druckabfalles andererseits angeordnet ist (Fig. 8).
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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