DE3741408A1 - Filter zu anordnung in einer zigarettenspitze insbesondere fuer das rauchen von von nikotin und schaedlichen inhaltsstoffen befreiten zigaretten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter zur Anord­ nung in einer Zigarettenspitze, insbesondere für das Rauchen von von Nikotin und schädlichen Inhaltsstoffen befreiten Zigaretten.

Der Filter findet Verwendung im Rahmen einer Rauchent­ wöhnungskur in Verbindung vor allem mit Zigaretten, aus deren Tabak Nikotin und sonstige Schadstoffe herausgelöst wurden, und dient zur weitgehenden Abscheidung der beim Verbrennen der verbleibenden Tabakzellwände und des Zigarettenpapiers entstehenden Rauchinhaltsstoffe (Kondensate, Teer). Dem Raucher soll damit die Möglichkeit gegeben werden, seine im Zusammenhang mit dem Rauchen stehenden gewohnten Handgriffe beizubehalten, ohne den schädlichen Nebenwirkungen des Rauchens ausgesetzt zu sein. Gleichzeitig ist der Filter auch erforderlich, um den unangenehmen Geschmack des nikotin- und schadstofffreien Tabaks vom Raucher fernzuhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Filter zur Aufnahme in einer Zigarettenspitze zu schaffen, welcher über eine ausreichende Anzahl von durch den Filter gerauchten Ziga­ retten nicht zusetzt, eine hohe Filterwirkung hat und ein­ fach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Filter gemäß Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche. Im folgeden wird eine bevorzug­ te Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 perspektivisch einen Filter, zusammengesetzt im Röhrchen der Zigarettenspitze und in Explosionsdarstellung außerhalb,

Fig. 2 einen Teil einer Zigarettenspitze mit eingebautem Filter im Längsschnitt.

Gemäß Fig. 1 ist der Filter eine insgesamt zylindrische Anordnung mit einem Außendurchmesser, der etwa dem Durch­ messer der für die Aufnahme des Filters bestimmten zylindrischen Bohrung einer Zigarettenspitze entspricht. Dementsprechend wird der Außendurchmesser des Filters 6-10 mm betragen.

Zigarettenseitig beginnt der Filter zunächst mit einer vorzugsweise von der Größenordnung 1 mm dicken ersten Scheibe 1 aus Kunststoff (wobei ein Dickenbereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 2 mm in Frage kommt). Diese erste Kunststoffscheibe 1 weist bei einem Außendurch­ messer von 10 mm eine zentrale Öffnung 8 mit einem Durch­ messer von vorzugsweise der Größenordnung 4 mm auf, wobei ein Durchmesserbereich zwischen ungefähr 2 und ungefähr 6 mm in Frage kommt. Der Durchmesser der Öffnung soll je­ denfalls deutlich kleiner sein als der Zigarettendurch­ messer von etwa 8 mm.

An diese erste Scheibe 1 schließt ein Mikronetz (2) an, welches aus Kunststoffasern mit einer Faserstärke zwischen ungefähr 0,01 und ungefähr 0,05 mm und einem Fa­ serabstand zwischen 0,02 und 0,1 mm aufgebaut ist.

Das Mikronetz wird gefolgt von einer zweiten Scheibe 3 aus Kunststoff, die eine zentrale Öffnung 9 mit einem Durchmesser von vorzugsweise 2 mm aufweist, wobei der Durchmesserbereich der Öffnung 9 zwischen ungefähr 1 mm und ungefähr 5 mm liegen kann, wobei aber der Durch­ messer der Öffnung 9 dieser Scheibe kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung 8 der ersten Scheibe 1. Die Stärke der zweiten Scheibe 3 beträgt vorzugsweise ungefähr 1 mm und kann zwischen 0,5 mm und 2 mm betragen.

An die zweite Scheibe 3 schließt eine dritte Scheibe 4 aus Kunststoff an, die ebenfalls eine zentra­ le Öffnung 10 aufweist, deren Durchmesser vorzugsweise von der Größenordnung 3 mm ist und zwischen ungefähr 2 mm und ungefähr 6 mm liegen kann, mit der Maßgabe, daß der Durchmesser der Öffnung 10 der dritten Scheibe 4 größer als der Durchmesser der Öffnung 9 der zweiten Scheibe 3 ist.

An die dritte Scheibe 4 schließt ein Faserfilter 5 aus Zelluloseazetatfasern an. Die Fasern verlaufen wellenartig im wesentlichen parallel zur Filterachse, d. h. der Strö­ mungsrichtung des Rauches. Der Durchmesser einer einzelnen Faser beträgt etwa 0,01 mm. Die Länge dieses Faserfilters liegt zwischen 4 und 10 mm.

Die Vorstellung zur Wirkungsweise des Filters ist die folgende. Durch die Verengung des Strömungsquerschnitts mittels der ersten Scheibe 1 unter gleichzeitiger Abküh­ lung, kommt es zu einer Kondensation von in der Strömung enthaltenem Wasserdampf zu größeren Tröpfchen und deren Verbindung mit Rauchpartikeln, die sich ebenfalls zu größe­ ren Einheiten verdichten.

Die Öffnung 9 der zweiten Scheibe 3 reduziert den Strömungsquerschnitt etwa auf ein Viertel des durch die Öffnung 8 der ersten Scheibe 1 vorgegebenen. Dies führt bei gleichzeitiger weiterer Abkühlung zu einer Geschwindig­ keitserhöhung und Verdichtung der Teilchen, die im Querschnitt der Öff­ nung 9 größtenteils auf das Mikronetz prallen und dort ver­ schmelzen, wobei sich ein zäher Flüssigkeitsfilm ergibt, der durch molekulare Anziehungskräfte an den Kunststoffa­ sern des Mikronetzes leicht haften bleibt.

Dadurch werden bereits während des ersten Rauchzuges alle Öffnungen des Mikronetzes mit dem zähen Flüssigkeits­ film bedeckt sein, wobei sich der Vorgang mit zeitlichem Fortschreiten des Rauchzuges wiederholt. Gleichzeitig wird aber durch die infolge der Einschnürung durch die Scheiben­ öffnungen und außerdem die Öffnungen des Mikronetzes mit erhöhtem Druck strömende Luft die am Mikronetz haftende Flüssigkeit auch wieder entfernt und im Filter 5 aus Zel­ luloseazetatfasern abgelagert. Bei jedem Rauchzug entsteht kontinuierlich eine vollständige Bedeckung aller Öffnungen des Mikronetzes 3 im Bereich der Öffnung 9 der Scheibe 3, während gleichzeitig durch die Wirkung der starken Strömung automatisch eine Übertragung dieses zähflüssigen Kondensats in den Faserfilter 5 erfolgt.

Das Mikronetz wirkt somit als Kondensator in bezug auf Wasser- und Rauchteilchen, wobei die Verschmelzung so lan­ ge anhält, bis unmittelbar hinter dem Netz sich bildende Tropfen abgerissen werden und in den Zelluloseazetatfilter 5 fliegen.

Das Mikronetz 2 und die zweite Scheibe 3 wirken eng zusammen, nicht nur dadurch, daß die Scheibe 3 den benutzten Querschnitt des Mikronetzes bestimmt, sondern weil sie durch ihre Dicke auch die Einfangrate auf dem Mi­ kronetz beeinflußt (je dünner die zweite Scheibe 3 ist, um so größer wird die Einfangrate und umgekehrt). Die Größe der Öffnung der zweiten Scheibe 3 hat einen Einfluß darauf, daß das entstandene Flüssigkeitsgebilde hinter dem Netz nicht wieder in kleinere Tröpfchen aufgespalten wird, was dem Einfangprozeß abträglich ist.

Die Dicke der dritten Scheibe 4 sorgt mit derjenigen der zweiten Scheibe 3 für einen geeigneten Abstand des Faserfiltes 5 vom Mikronetz 3. Der Querschnitt der Öffnung der dritten Scheibe 4 bestimmt die Oberfläche der Ablagerung auf dem Faserfilter 5. Durch die Eingrenzung auf einen beschränk­ ten Bereich, kann dieser immer naß gehalten werden, so daß die flüssigen Ablagerungen als Filter für neu aufprallende Tröpfchen wirken. Mit zunehmender Länge eines Rauchzuges und mit den folgenden Rauchzügen vergrößert sich die nasse Zone in die Breite und Tiefe. Die Feuchtigkeit der Ablage­ rung bewirkt eine Aufweichung des Faserverbunds, so daß es zu einer leichten Einsenkung der wirksamen Oberfläche hinter dem Querschnitt der Öffnung 10 der dritten Scheibe 4 kommt. Dies bildet einen Ausgleich für die langsame Verstopfung dieses Bereichs, weil dadurch eine Aufweitung der Ablagerungsfläche bezüglich der Filterachse nach außen begünstigt wird.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer Zigarettenspitze im Längsschnitt, in welcher der Filter im vorderen Bereich der Spitze in einer zylin­ drischen Bohrung, die in ihrem vorderen Bereich der Aufnah­ me des Zigarettenendes dient, angeordnet ist. Die drei Filterscheiben 1, 3 und 4 sowie das Mikronetz 2 sind fest in der Zigarettenspitze eingebaut, während der Faser­ filter 5 austauschbar ist und nach Abschrauben des Mund­ stücks der Zigarettenspitze herausgenommen werden kann.

Claims (11)

1. Filter zur Anordnung in einer Zigarettenspitze für das Rauchen insbesondere von von Nikotin und schädlichen Inhaltsstoffen be­ freiten Zigaretten, welcher, zigarettenseitig beginnend, eine erste Scheibe (1) mit einer den Strömungsquerschnitt des Rauches auf einen Durchmesser von 2 bis 6 mm reduzieren­ den zentralen Öffnung (8) und einer Stärke von 0,5 bis 2 mm, ein anschließend an die erste Scheibe (1) angeordnetes Mi­ kronetz (2) aus Kunststoff mit einer Faserstärke von 0,01 bis 0,05 mm und einem Faserabstand von 0,02 bis 0,1 mm, eine daran anschließende zweite Scheibe (3) mit einer zen­ tralen Öffnung (9) eines Durchmessers von 1 bis 5 mm und einer Stärke von 0,5 bis 2 mm, eine daran anschließende dritte Scheibe (4) mit einer zentralen Öffnung (10), welche aus­ gangsseitig einen Durchmesser von größer 2 mm bis 6 mm, jedoch größer als derjenige der Öffnung (9) der zweiten Scheibe (3) hat, und einer Stärke von 0,5 bis 2 mm, und einen anschließend an die dritte Scheibe (4) angeordneten Faserfilter (5) einer Länge von 4 bis 10 mm mit zur allge­ meinen Strömungsrichtung im wesentlichen parallelen Kunst­ stoffasern aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (8) der ersten Scheibe (1) ungefähr 4 mm beträgt.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser der Öff­ nung (9) der zweiten Scheibe (3) ungefähr 2 mm beträgt.

4. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (10) der dritten Scheibe (4) ungefähr 3 mm beträgt.

5. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der ersten Scheibe (1) ungefähr 1 mm beträgt.

6. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (9) der zweiten Scheibe (3) ungefähr 1 mm beträgt.

7. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der dritten Scheibe (4) ungefähr 1 mm beträgt.

8. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Scheibe (1, 3, 4) aus Kunststoff sind.

9. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faser­ filter (5) ein Zelluloseazetatfilter ist.

10. Zigarettenspitze mit einem darin enthaltenen Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche.

11. Zigarettenspitze nach Anpruch 10, dadurch ge­ gekennzeichnet, daß die erste, zweite und drit­ te Scheibe (1, 3, 4) sowie das Mikronetz (2) anschließend an eine zylindrische Öffnung der Zigarettenspitze zur Aufnah­ me eines Endes einer Zigarette fest in der Zigarettenspitze eingebaut sind und daß der Faserfilter (5) austauschbar ist.