DE3883017T2

DE3883017T2 - Leichtzerbrechbare Plastikkapsel und diese verwendender Wasserfilter für Zigaretten.

Info

Publication number: DE3883017T2
Application number: DE88100971T
Authority: DE
Inventors: Ichiro Hirose; Masami Kawata; Mitsuyuki Kobiyama; Morio Kondo; Kazuto Minami; Akimichi Tamaoki; Shinichiro Tanaka; Hiroshi Uematsu
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Japan Tobacco Inc
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Japan Tobacco Inc
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2008-01-23
Also published as: DE3883017D1; KR880008767A; HK84894A; PH25061A; US4865056A; EP0276021B1; EP0276021A3; KR910007961B1; EP0276021A2; MY103174A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel, und insbesondere eine leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel, die zur Verwendung auf den Gebieten der Nahrungsmittel, medizinischen Güter, Industriechemikalien usw. ausgebildet ist Die Erfindung betrifft außerdem einen Filter für eine Zigarette unter Verwendung der Kapsel dieses Typs.
Beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie werden Kleinstbehälter oder sogenannte Kapseln vorteilhaft zum Verpacken von flüssigen oder pulverförmigen Materialien verwendet, die in sehr kleinen Mengen verbraucht werden-Diese Materialien umfassen Kaffeesahne, Zucker, Flüssigsüßstoffe, Würzmittel, Speisesalz, Gewürze usw. Die Kapseln werden erst geöffnet, wenn das darin bef indliche Füllgut tatsächlich verwendet werden soll. Daher kann aus jeder Kapsel durch Öffnen derselben eine unveränderliche Materialmenge entnommen werden. Da diese Kapseln jedoch klein sind, können sie manchmal nicht ohne weiteres geöffnet werden, oder das Füllgut kann beim Öffnen unerwartet aus den Kapseln heraus verschüttet bzw. verstreut werden.
Eine solche unangenehme Situation kann nicht nur im Fall der vorgenannten Kapseln für Nahrungsmittel auftreten, sondern auch mit Kapseln, die auf verschiedenen anderen Gebieten verwendet werden, was medizinische Güter, Industriechemikalien, Haushaltsgüter usw. einschließt.
Außerdem verlangt auch die Tabakindustie seit einiger Zeit die Entwicklung von Filtern, die an Zigaretten angebracht werden können. Grundsätzlich weisen diese Filter ein an beiden Enden offenes Filtergehäuse, ein darin enthaltenes Filterelement unt Wasser auf, mit dem das Filterelement getränkt ist. Insbesondere dient ein Ende des Filtergehäuses als Aufnahme für eine Zigarette, während das andere Ende als Filter ausgebildet ist. Bei diesen Filtern muß jedoch an jedem Ende des Filtergehäuses eine Abdichtkappe angebracht werden, um zu verhindern, daß das Wasser in dem Filterelement vor dem Gebrauch verdunstet. Beim Erstgebrauch eines solchen Filters ist das Entfernen der Abdichtkappen daher zeitraubend. Wegen des vorgenannten konstruktionsbedingten Problems können die konventionellen Filter ferner nicht als Filter für Filterzigaretten verwendet werden. Es besteht also ein Bedarf für die Entwicklung einer solchen Art von Filtern, die an Zigaretten anbringbar sind, indem die vorgenannten Kapseln genutzt werden.
In DE-B-2 009 403 ist eine leicht aufbrechbare dichte Kunststoffkapsel angegeben, die mit einem Material gefüllt ist, wobei die Kapsel einen zylindrischen Körper mit einer Endwand aufweist. Dieser Körper ist beim Aufbringen von äußerem Druck elastisch verformbar, und die Endwand weist einen dünnwandigen Bereich auf, der dünner als alle anderen Bereiche des Körpers ist und radial von der Mittelachse des zylindrischen Körpers ausgeht.
Außerdem ist die genannte Endwand konusförmig. Wenn daher die Endwand in Radialrichtung leicht zusammengedrückt wird, wird sie nur verbogen und verformt, da nur eine geringe Spannung im Inneren der Kapsel erzeugt wird. Daher muß die Kapsel nach DE-B-2 009 403 mit erheblicher Kraft zusammengedrückt werden, um sicherzustellen, daß ausreichend Spannung erzeugt wird, um die konusförmige Endwand aufzubrechen. Wenn die auf die beschriebene Weise ausgebildete Kapsel in einem Zigarettenfilter untergebracht wäre, müßte der Raucher den Filter in Radialrichtung stark zusammendrücken, um die Endwand der Kapsel aufzubrechen. Daher würde das Zusammendrücken zu einer Verformung des Filterbereichs führen und das Rauchen behindern, und es wäre daher nicht realistisch, einen solchen Filter praktisch einzusetzen.
Die Endwand der bekannten Kapsel ist - wie bereits gesagt wurde - ein konusförmiger Hut und besteht aus Papier. Wenn die Öffnung eines konusförmigen Huts in Radialrichtung zusammengedrückt wird, wird sein Rand ohne weiteres zu ovaler Form verformt. Die übrigen Bereiche des Huts werden jedoch nur gebogen, ohne daß eine erhebliche Verformung wie etwa ein Reißen des Papiers erfolgt.
US-A-3 502 084 zeigt die Ausbildung einer Wasser enthaltenden Kapsel in einem Filterbreich einer Zigarette, wobei die Kapsel kugelförmig ist. Es sind keine Mittel vorgesehen, um das Aufbrechen der Kapsel beim Zusammendrücken zu erleichtern und sicherzustellen.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Mitteln zum Erleichtern und Sicherstellen des Aufbrechens einer Kapsel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wenn sie in Radialrichtung mit nur geringem Kraftaufwand zusammengedrückt wird.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Filters für eine Zigarette unter Verwendung einer solchen Kapsel.
Die erste Aufgabe der Erfindung wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wogegen die zweite Aufgabe der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 8 gelöst wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Nuten der Endwand der Kapsel ausgebildet, um leicht und mit Sicherheit zu brechen, wenn der Endbereich in Radialrichtung unter nur geringer Kraftanwendung zusammengedrückt wird. Wenn der Körper der Kapsel gemäß der Erfindung in Radialrichtung durch einen Finger des Benutzers zusammengedrückt wird, findet in der Radialrichtung des Bereichs, der zu der Mittelachse senkrecht ist, eine Scherverformung statt, die eine hohe Scherspannung im Inneren der Kapsel verursacht. Im Gegensatz zu der bekannten Konstruktion beispielsweise nach der DE-B-2 009 403 kann die Endwand des Kapselkörpers gemäß der Erfindung mit einem kreisrunden Stück Papier verglichen werden, das fest über einen kreisförmigen Rahmen geklebt ist, der verfomt werden kann. Wenn der kreisförmige Rahmen durch Zusammendrücken in Radialrichtung verformt wird, wird das auf den Rahmen geklebte Papier nicht verformt, sondern zerreißt, und zwar, weil auf das Papier auf dem Rahmen eine große Scherverformung in Richtung einer Radialebene aufgebracht wird. Wegen der unterschiedlichen Gestalt tritt eine erhebliche Verformung des dünnwandigen Bereichs der Kapsel auf, wenn der Endbereich ihres Körpers nur geringfügig verformt wird, und infolgedessen brechen die Nuten des dünnwandigen Bereichs sehr leicht.
Der genannte Effekt wird durch das weitere Merkmal unterstützt, wonach der dünnwandige Bereich dünner als jeder andere Bereich des Körpers sein soll.
Aufgrund der oben beschriebenen Effekte der Kapsel gemäß der Erfindung eignet sich diese Kapsel sehr gut als Teil eines Filters für eine Zigarette.
Hinsichtlich bevorzugter struktureller Einzelheiten der beanspruchten Kapsel bzw. des Filters wird auf die Unteransprüche 2-7 bzw. 9-17 verwiesen.
Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 einen Schnitt einer leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie I-I von Fig. 2;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 2;
Fig. 4, 5 und 6 Schnittansichten von leicht aufbrechbaren Kunststoffkapseln gemäß einer zweiten, dritten bzw. vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7;
Fig. 9 einen der Fig. 8 ähnlichen Schnitt, der eine Konfiguration einer Nut zeigt;
Fig. 10 einen Schnitt einer Ausführungsform eines Wasserfilters gemäß der Erfindung, der an einer Zigarette angebracht ist;
Fig. 11 bis 14 Schnittansichten, die jeweils Modifikationen des Wasserfilters zeigen;
Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV von Fig. 14;
Fig. 16 einen Querschnitt eines weiteren Wasserfilters;
Fig. 17 einen Schnitt eines weiteren Filters; und
Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII von Fig. 17.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel gemäß der Erfindung gezeigt, die einen hohlzylindrischen Körper 2 aufweist, der an einem Ende offen ist. Der Körper 2 ist elastisch verformbar. Verfügbare Materialien für den Körper 2 umfassen thermoplastische Harze wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyester, Polycarbonat, Polyamid usw. sowie Gemische dieser Harze. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das eigentliche Material des Körpers 2 ein Polyethylen niedriger Dichte, das erhalten ist durch Vermischen von SHOLEX-9300 (Wz) mit NOVATEC M-450 (Wz) in einem Gewichtsverhältnis von 3:7 unter Berücksichtigung der Druckfestigkeit, Bruchfestigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit.
Das offene Ende des Körpers 2 ist flüssigkeitsdicht mit einer Abdichtfolie 4 verschlossen. Daher ist im Inneren des Körpers 2 eine Füllkammer 6 definiert. Das Fassungsvermögen der Kammer 6, das zweckmäßig je nach der Verwendung der Kapsel vorgegeben ist, liegt im allgemeinen zwischen 0,15 cm³ und einigen cm³. Ein in die Kammer 6 zu füllendes Gut, das ebenfalls entsprechend dem Verwendungszweck gewählt ist, ist ein Fluidmaterial wie etwa eine Flüssigkeit oder ein Pulver.
Bei dieser Ausführungsform ist die Abdichtfolie 4 ein Laminat oder eine beschichtete Folie, bestehend aus einer Aluminiumfolie und einem thermoplastischen Harz. Die Folie ist mit dem offenen Ende des Körpers 2 durch Erwärmen verschmolzen. Die Folie 4 ist nicht auf diese Materialien beschränkt und kann alternativ eine einfache Folie aus einem thermoplastischen Harz sein. Es ist nur erforderlich, daß das Folienmaterial ausreichend fest ist, um nicht zu brechen, wenn der Körper 2 elastisch verformt wird.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist eine Vielzahl von Nuten 10, z. B. sechs Stück, an der Innenfläche 8a der Endwand 8 des Körpers 2 gebildet. Diese Nuten, die radial verlaufen, sind gleichmäßig so angeordnet, daß ein zentraler Bereich 12 der Wand 8 nutenfrei bleibt. Eine ringförmige Nut 12a ist um den Bereich 12 herum gebildet, wodurch die jeweiligen inneren Enden der Nuten 10 miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Winkel, der zwischen zwei entgegengesetzten Innenwandflächen jeder Nut 10 gebildet ist, in einem Bereich von 35º bis 120º vorgegeben und ist bevorzugt mit 90º vorgegeben.
Die Konfiguration von Nuten 10 wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Jede Nut 10 hat eine Bodenwand mit vorbestimmter Breite W. Wie Fig. 3 zeigt, liegt die Dicke T der Bodenwand bevorzugt beispielsweise zwischen 1/20 und 3/5 der Dicke S der Wand des Körpers 2 oder der Endwand 8. Diese Dicke ist eine solche Dicke, daß die Bodenwand zerbrochen werden kann, wenn der Körper 2 durch äußere Kraft elastisch verformt wird.
Nuten 10 können gleichzeitig mit dem Körper 2 als eine allgemeine Konstruktion nur geformt werden, wenn ein zum Spritzgießen des gesamten Körpers verwendetes Werkzeug mit Rippen für die Bildung von Nuten 10 versehen ist.
Wie Fig. 1 zeigt, springt der zentrale Bereich 12 der Endwand 8 geringfügig von der Innenfläche 8a der Wand 8 vor. Der Durchmesser des Bereichs 12 kann nach den Erfordernissen bestimmt sein.
Sechs Rippen 14 sind an der Innenumfangsfläche des Körpes 2 gebildet. Wie Fig. 2 zeigt, sind diese Rippen umfangsmäßig in regelmäßigen Abständen zwischen Nuten 10 angeordnet. Jede Rippe verläuft von der Endwand 8 zu einer Stelle nahe dem offenen Ende des Körpers 2.
Bei der vorstehend beschriebenen leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel wird die Endwand 8 elastisch verformt, wenn die Umfangswand des Körpers 2 von Fingern zusammengedrückt wird. Durch die elastische Verformung der Wand 8 wird Spannung in den Bodenwänden der Nuten 10 konzentriert, so daß die Bodenwände leicht zerbrochen werden können. Dadurch wird die Kapsel geöffnet, und das darin befindliche Füllgut kann ausfließen.
Bei der Kapsel nach der Erfindung können die Bodenwände von Nuten 10 nur zerbrochen werden, wenn der Körper 2 einer elastischen Verformung unterworfen wird. Daher kann die Kapsel ohne weiteres vor und während des Transports gehandhabt werden.
Die Kapsel nach der Erfindung ist nicht auf die Anordnung der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Nachstehend werden mehrere Modifikationen der Kapsel beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente mit den gleichen Funktionen zu bezeichnen.
Bei einer leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel ggemäß Fig. 4 ist an der Außenumfangsfläche des Körpers 2 ein Konusbereich 16 geformt. Der Bereich 16, der an der Endwand 8 beginnt, überdeckt ca. 1/3 der Gesamtlänge des Körpers 2. An diesem Konusbereich ist die Dicke der Umfangswand des Körpers 2 allmählich mit dem Abstand von dem Mittelbereich des Körpers verringert. Ferner ist an der Innenfläche der Umfangswand des Körpers eine ringförmige Rippe 18 geformt. Die Rippe 18, die an der offenendigen Seite des Körpers 2 liegt, unterbricht Nuten zwischen Rippen 14. Ein ringförmiger Vorsprung 20 ist an der Außenfläche der Endwand 8 geformt. Bei der vorstehenden, in Fig. 4 gezeigten Kapsel hat der Konusbereich 16 die Funktion, die elastische Verformung des Körpers 2 und daher das Öffnen der Kapsel zu erleichtern.
Bei einer leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel gemäß Fig. 5 sind anstelle des Konusbereichs 16 von Fig. 4 Nuten 22, z. B. sechs Stück, an der Umfangswand des Körpers 2 gebildet. Diese Nuten sind umfangsmäßig in regelmäßigen Abständen an der Außenfläche der Umfangswand des Körpers 2 angeordnet.
Im Fall der Ausführungsform von Fig. 5 sind keine Rippen 14 an der Innenwandfläche des Körpers 2 vorgesehen.
Wenn der Körper 2 die vorgenannten Nuten 22 aufweist, kann die Umfangswand des Körpers 2 wie im Fall der Anordnung mit dem Konusbereich 16 dünner gemacht werden, so daß der Körper 2 leicht elastisch verformt werden kann.
Bei einer leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel gemäß Fig. 6 ist anstelle der Abdichtfolie 4 eine Abdichtfolie 24 verwendet, die nur aus einer Aluminiumfolie besteht. Die Folie 24 ist mit dem offenen Ende des Körpers 2 mit einem thermoplastischen Klebstoff verbunden. Verfügbare Materialien für den thermoplastischen Klebstoff umfassen haftendes Polyolefinharz, Polyethylen niedriger Dichte usw.
Anders als die Abdichtfolie 4 der vorhergehenden Ausführungsformen unterliegt die Abdichtfolie 24 der Ausführungsform von Fig. 6 einer Zugkraft, wenn sie elastisch verfomt wird. Daher wird die Folie 24 gleichzeitig mit den Nuten 10 der Endwand 8 aufgebrochen. Die Dicke der Folie 24 ist daher in einem Bereich von 10 um bis 30 um und bevorzugt mit 15 um vorgegeben.
Bei einer Kapsel gemäß Fig. 7 sind an der Endwand 8 des Körpers 2 vier Nuten 10 geformt. In diesem Fall ist die Wand 8 nicht mit dem zentralen Bereich 12 versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind außerdem Nuten 10 an der Außenfläche 8b der Endwand 8 geformt, wie Fig. 8 zeigt, anstatt an der Innenfläche 8a geformt zu sein. Alternativ können Nuten 10 sowohl an der Innen- als auch der Außenfläche 8a und 8b der Endwand 8 vorgesehen sein, wie Fig. 9 zeigt.
Die leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel gemäß der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und die folgenden diversen Modifikationen (nicht gezeigt) können bei der Erfindung vorgenommen werden.
Bei jeder der vorgenannten Ausführungsformen hat der Körper 2 die Form eines Hohlzylinders. Der Körper 2 muß jedoch nur eine Hohlkonstruktion sein, und seine Gestalt ist nicht auf eine spezielle Konfiguration beschränkt. Mit anderen Worten kann der Körper 2 die Gestalt einer Kugel, eines Ellipsoids, eines dreiseitigen Prismas, eines vierseitigen Prismas oder dergleichen haben. Bei den obigen Ausführungsformen ist der Körper 2 außerdem mit einem Öffnungsbereich versehen, durch den das Material eingefüllt wird. Nachdem der Körper 2 so mit dem Material gefüllt ist, wird der Öffnungsbereich durch die Abdichtfolie 4 oder 24 verschlossen. Alternativ kann aber auch ein Körper verwendet werden, der den Öffnungsbereich nicht aufweist. In diesem Fall wird das Material in den Körper unter Anwendung einer Nadel oder dergleichen injiziert, und eine resultierende Einstichöffnung in dem Körper wird mit geeigneten Mitteln dicht verschlossen. Ferner ist die Lage des dünnwandigen Bereichs des Körpers 2, in dem Nuten 10 gebildet sind, nicht auf die Endwand 8 beschränkt und kann je nach Erfordernis in Abhängigkeit von der Gestalt des Körpers festgelegt werden.
Ein Filter für eine Zigarette, der die vorgenannte leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel verwendet, wird nachstehend beschrieben.
Fig. 10 zeigt eine Zigarette 26, die mit einem Filter 28 gemäß der Erfindung versehen ist.
Der Filter 28 weist ein flexibles Gehäuse 30 in Form eines hohzylindrischen Elements aus Papier auf. Insbesondere umfaßt das zylindrische Element einen Innenzylinder 30a und einen Außenzylinder 30b auf, der auf die Außenumfangsfläche des Zylinders 30a geklebt ist. Wie Fig. 10 zeigt, bildet ein Endbereich des Außenzylinders 30b des Gehäuses 30 einen Vorsprung 32, der in Axialrichtung über eine vorbestimmte Länge von dem Innenzylinder 30a vorspringt. Ein offenes Ende des Vorsprungs 32 dient als eine Aufnahme bzw. Fassung für die Zigarette 26. Daher ist ein Endbereich der Zigarette 26 in den Vorsprung 32 eingesetzt. Wie im Fall einer konventionellen Filterzigarette sind der eine Endbereich der Zigarette 26 und der Vorsprung 32 des Gehäuses 30 miteinander durch Verkleben verbunden.
Ein Paar von Filterelementen 34 und 36 ist im Abstand in dem Gehäuse 30 angeordnet. Diese Elemente sind einzeln an zwei entgegengesetzten Enden des Innenzylinders 30a positioniert. Die Filterelemente 34 und 36 können aus den gleichen Filtermaterialien gebildet sein, wie sie in konventionellen Filterzigaretten verwendet werden, d. h. Acetatfasern, Zellstoff-Fasern usw. Bevorzugt besteht jedoch mindestens eines der Filterelemente, und zwar das Element 34 bei der vorliegenden Ausführungsform, aus hydrophoben schmelzfähigen komplexen Fasern. Das andere Ende des Gehäuses 30 oder das Filterelement 36 bildet ein Mundstück.
Eine Wasserkapsel 38, die der leicht aufbrechbaren Kunststoffkapsel von Fig. 1 gleicht, ist zwischen den Filterelementen 34 und 36 im Gehäuse 30 angeordnet. In der Kapsel 30 ist ca. 0,15 bis 0,4 cm³ Flüssigkeit dicht eingeschlossen. In diesem Fall besteht die Flüssigkeit im wesentlichen aus Wasser. Alternativ kann die Flüssigkeit jedoch eine wäßrige Lösung von Zucker, Tabakaromastoffen, Gewürzen, Branntwein usw. sein.
Wie Fig. 10 zeigt, liegt die Endwand 8 des Körpers 2 der Wasserkapsel 38 nahe an dem Filterelement 34.
Der Außendurchmesser der Kapsel 38 oder des Körpers 2, in Fig. 10 gesehen, ist hinreichend kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 30, um den Rauchkanal 40 zu sichern, durch den ein Rauchstrom von der Zigarette 26, der durch das Filterelement 34 geht, zu dem Mundstück durch das Filterelement 36 geleitet wird.
In der Wasserkapsel 38, die in dem Filter 28 für eine Zigarette verwendet wird, liegt die Länge des Körpers 2 zwischen 10 mm und 20 mm und beträgt bevorzugt 14 mm. Der Außendurchmesser des Körpes 2 liegt zwischen 5 mm und 12 mm und ist bevorzugt 7 mm. Die Dicke T (siehe Fig. 3) der Bodenwand jeder Nut 10 der Endwand 8 ist in einem Bereich von 0,06 mm bis 0,15 mm vorgegeben und ist bevorzugt mit 0,13 mm vorgegeben. Die Breite W (siehe Fig. 3> der Bodenwand ist beispielsweise mit 0,2 mm vorgegeben. Ferner ist die Dicke S (siehe Fig. 1) der Bereiche der Endwand 8 mit Ausnahme der Nuten 10 in einem Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm und bevorzugt mit 0,5 mm vorgegeben. Der zentrale Bereich 12 springt ca. 0,4 mm von der Innenfläche der Endwand 8 vor, und sein Durchmesser beträgt etwa 1 mm. Die Dicke und Breite jeder Rippe 14 sind 0,2 mm bzw. ca. 0,8 mm.
Bei der mit Wasserfilter versehenen Zigarette nach Fig. 10 kann der Filter 28 in Richtung der Pfeile durch die Finger eines Rauchers zusammengedrückt werden. Wenn der Filter 28 auf diese Weise zusammengedrückt wird, wird das Gehäuse 30 verformt, so daß der Durchmesser des Körpers 2 der Wasserkapsel 38 durch elastische Verformung verringert wird. Daraufhin brechen die Bodenwände der Nuten 10 der Endwand 8 des Körpers 2, wie bereits beschrieben, und gleichzeitig wird die in der Kapsel 38 befindliche Flüssigkeit in Richtung zum Filterelement 34 ausgestoßen. Daher wird das Element 34 mit der Flüssigkeit getränkt. Nuten 10 der Endwand 8 verlaufen in Radialrichtung, und Rippen 14 sind an der Innenumfangsfläche des Körpers 2 gebildet, um zwischen den Nuten 10 positioniert zu sein. Wenn der Körper 2 zusammengedrückt wird, konzentriert sich die Beanspruchung daher auf diejenigen Bereiche der Bodenwände der Nuten 10 nahe dem zentralen Bereich 12, so daß diese Bereiche zuerst aufgebrochen werden. Infolgedessen wird die Flüssigkeit in der Kapsel 38 intensiv von der Mitte der Endwand 8 ausgehend ausgestoßen.
Wenn ein Benutzer eine Zigarette 26 danach zum Rauchen anzündet, lösen sich wasserlösliche Substanzen wie Nikotin und Teer, die in dem Rauchstrom von der Zigarette enthalten sind, in der Flüssigkeit auf, mit der das Filterelement 34 getränkt ist. Diese Substanzen können daher verringert werden, bevor sie die Mundhöhle des Rauchers erreichen, so daß der Raucher "leicht rauchen" kann. Ungeachtet des Vorhandenseins der Wasserkapsel 38 bleibt ferner der Rauchkanal 40 im Filter 28 während des Rauchens bestehen. Daher kann der Rauchstrom zufriedenstellend von der Zigarette 26 zu dem Mundstück geleitet werden.
Wie oben beschrieben, ist der Filter 28 der Erfindung so aufgebaut, daß das Filterelement 34 mit der Flüssigkeit in der Wasserkapsel 38 durch Aufbrechen der Kapsel unmittelbar vor dem Beginn des Rauchens getränkt wird. Während der Herstellung einer Zigarette mit dem Filter 28 dieser Konstruktion kann die Flüssigkeit hermetisch abgeschlossen und in der Kapsel 38 sicher gehalten werden. Auch in einer Fertigungsvorrichtung für normale Filterzigaretten kann daher die Wasserkapsel 38 auf die gleiche Weise wie Filterelemente 34 und 36 gehandhabt werden. Daher kann der Filter 28 der Erfindung ohne weiteres anstelle eines konventionellen Zigarettenfilters verwendet werden. Außerdem ist der Außendurchmesser der Kapsel 38 kleiner als derjenige der Elemente 34 und 36. Beim Verbinden der Zigarette 26 mit dem Gehäuse 30 des Filters 28 oder des Innenzylinders 30 mittels des Außenzylinders 30b kann daher die Wasserkapsel 38 keiner übermäßigen Kraft ausgesetzt werden. Somit wird die Kapsel an einem unerwarteten Öffnen gehindert.
Da der Filter 28 mit dem Rauchkanal 40 versehen ist, kann er ferner mit Hilfe einer konventionellen Fehlerprüfeinrichtung vom Luftzirkulationstyp geprüft werden.
Bei der Ausführungsform von Fig. 10 ist ferner die Endwand 8 der Wasserkapsel 38 dem Filterelement 34 zugewandt, das entfernter von dem Filtermundstück angeordnet ist. Zu Beginn des Gebrauchs bzw. wenn die Kapsel 38 geöffnet wird, wird nur das Element 34 mit der Flüssigkeit getränkt. Während des Rauchens wird daher die Flüssigkeit in der Kapsel 38 daran gehindert, aus dem Filtermundstück herauszufließen. Somit kann der Rauchgeschmack nicht durch die Flüssigkeit verdorben werden.
Der Filter 28 der Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform von Fig. 10 beschränkt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 18 werden verschiedene Modifikationen des Filters beschrieben.
Bei dem Filter 28 von Fig. 11 sind die Filterelemente 34 und 36 umgekehrt zu denjenigen des Filters von Fig. 10 angeordnet. Bei dieser Anordnung ist die Wasserkapsel in bezug auf ihre Axialrichtung umgekehrt orientiert.
Bei dem Filter 28 von Fig. 12 ist das Filterelement 36 durch ein Filterelement ersetzt, das dem Filterelement 34 des Filters von Fig. 10 gleicht.
Bei dem Filter 28 von Fig. 13 ist das Filterelement 36 des Filters von Fig. 11 weggelassen.
Bei dem Filter 28 der Fig. 14 und 15 sind an der Außenumfangsfläche der Wasserkapsel 38 Rippen 42, z. B. vier Stück, gebildet. Sie sind in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen angeordnet. Eine Vielzahl von Rauchkanälen 40 ist zwischen den Rippen 42 sichergestellt.
Der Filter 28 von Fig. 16 hat ein gewelltes Flächenelement 44, das um die Außenumfangsfläche der Wasserkapsel 38 gewickelt ist, um zwischen dem Gehäuse 30 und der Kapsel 38 angeordnet zu sein. Auch bei Verwendung eines solchen Flächenelements kann eine Vielzahl von Rauchkanälen 40 zwischen dem Gehäuse 30 und der Kapsel 38 sichergestellt werden.
Der Filter 28 der Fig. 17 und 18 ist anders als die oben beschriebenen Ausführungsformen als eine sogenannte Wasserpfeife ausgebildet, die von der Zigarette 26 unabhängig ist. Wie Fig. 17 zeigt, weist die Wasserkapsel 38 der Pfeife 28 einen Körper 2a einer Doppelpfeifenstruktur auf. Daher sind die Endwand 8 und ein offenes Ende des Körpers 2 und somit die Abdichtfolie 4 sämtlich ringförmig. Bei der so ausgebildeten Wasserkapsel 38 kann der in Axialrichtung verlaufende Rauchkanal 40 in dem zentralen Bereich der Kapsel sichergestellt werden. Bei der Wasserpfeife 28 ist ferner der größere Teil des Gehäuses 30 aus Kunststoffmaterial geformt. Dabei ist der Bereich 46 des Gehäuses 30, in dem die Wasserkapsel 38 enthalten ist, aus einem flexiblen Material wie Kautschuk geformt. Somit kann der Körper 2a der Kapsel 38 ohne weiteres durch Aufbringen einer äußeren Kraft auf das Gehäuse zerdrückt werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet der Filter die leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel gemäß Fig. 1. Es versteht sich aber, daß die in den Fig. 4-7 gezeigten leicht aufbrechbaren Kunststoffkapseln anstelle der in Fig. 1 gezeigten verwendet werden können.
Wenn beispielsweise die leicht aufbrechbare Kunststoffkapsel oder Wasserkapsel von Fig. 6 verwendet wird, ersetzt sie bevorzugt die bei der Ausführungsform von Fig. 12 verwendete Wasserkapsel. Bei dieser Anordnung wird die Wasserkapsel 38 von Fig. 6 an beiden Enden aufgebrochen, wenn sie geöffnet wird. Infolgedessen kann ein in der Kapsel 38 nach dem Austritt der Flüssigkeit gebildeter Raum als der Rauchkanal 40 genutzt werden. In diesem Fall kann der Rauchkanal 40 zwischen dem Gehäuse 30 und der Kapsel 38 entfallen, so daß die Außenumfangsfläche der Kapsel in innigem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 30 ausgebildet werden kann.

Claims

1. Leicht aufbrechbare, dicht verschlossene Kunststoffkapsel, die mit einem Material dicht gefüllt ist, wobei die Kapsel einen zylindrischen Körper mit einer Endwand (8) aufweist,

wobei der Körper (2) elastisch verformbar ist, wenn er einem äußeren Druck unterworfen wird,

die Endwand (8) wenigstens einen dünnwandigen Bereich aufweist, der dünner als alle anderen Bereiche des Körpers (2) ist und sich in Radialrichtung von der Mittelachse des zylindrischen Körpers (2) erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Endwand (8) eine ebene Fläche hat, wobei der wenigstens eine dünnwandige Bereich senkrecht zu der Mittelachse des Körpers (2) verläuft, und daß der wenigstens eine dünnwandige Bereich eine Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) aufweist.

2. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) derart radial verlaufen, daß ein zentraler Bereich (12) der Endwand nutenfrei bleibt.

3. Kapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Bereich (12) eine Ringnut (12a) hat, die mit den jeweiligen inneren Enden der in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) verbunden ist.

4. Kapsel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) aus einem hohlzylindrischen Element besteht, dessen eines Ende von einer Endwand (8) verschlossen und dessen anderes Ende offen ist, wobei die Kapsel ferner eine Abdichtfolie (4, 24) aufweist, um das andere Ende des Körpers dicht zu verschließen.

5. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen inneren Enden der einzelnen in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) miteinander verbunden sind.

6. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand des Körpers (2) einen verjüngten Bereich (16) aufweist, dessen Wandstärke in Richtung zur Endwand (8) abnimmt.

7. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) an seiner Außenumfangsfläche mit einer Vielzahl von Nuten (22) ausgebildet ist, die sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von der Endwand (8) erstrecken und in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des Körpers (2) angeordnet sind.

8. Filter für eine Zigarette, der aufweist: ein flexibles Gehäuse (30), wenigstens ein Filterelement (34, 36), das in dem Gehäuse (30) enthalten ist, und eine leicht aufbrechbare, dicht verschlossene Kunststoffkapsel (38), die eine Flüssigkeit enthält, die in dem Gehäuse (30) in unmittelbarer Nähe des wenigstens einen Filterelements (34, 36) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die leicht aufbrechbare, dicht verschlossene Kunststoffkapsel einen zylindrischen Körper mit einer Endwand (8) in der Nähe des wenigstens einen Filterelements (34, 36) aufweist,

der Körper (2) elastisch verformbar ist, wenn er einem äußeren Druck unterworfen wird,

die Endwand (8) eine ebene Fläche hat, wobei der wenigstens eine dünnwandige Bereich senkrecht zu der Mittelachse des Körpers (2) verläuft, und daß der wenigstens eine dünnwandige Bereich eine Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) aufweist.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) aus einem hohlzylindrischen Element besteht, dessen eines Ende von einer Endwand (8) verschlossen und dessen anderes Ende offen ist, und die Kapsel (38) ferner eine Abdichtfolie (4, 24) aufweist, um das andere Ende des Körpers (2) dicht zu verschließen.

10. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Bereich eine Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) aufweist, die an der Endwand (8) gebildet sind, wobei die Nuten (10) derart radial verlaufen, daß ein zentraler Bereich (12) der Endwand nutenfrei bleibt.

11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Bereich (12) eine Ringnut (12a) aufweist, die mit den jeweiligen inneren Enden der in Radialrichtung verlaufenden Nuten (10) verbunden ist.

12. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) an seiner Außenumfangsfläche mit einer Vielzahl von Nuten (22) ausgebildet ist, die sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von der Endwand (8) erstrecken und in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des Körpers (2) angeordnet sind.

13. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (38) zwischen einem Paar von Filterelementen (34, 36) in dem Gehäuse gehalten ist.

14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtfolie (24) gemeinsam mit der Endwand (8) aufgebrochen wird, wenn der Körper (2) elastisch verformt wird.

15. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) aus Papier besteht und das Gehäuse (30) und die Zigarette (26) durch Verkleben miteinander verbunden sind.

16. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Führungseinrichtung aufweist, um einen Rauchstrom von der Zigarette (26) in das Gehäuse (30) zu leiten, die sich von der Zigarette (26) zu einem Mundstück erstreckt, und daß die Führungseinrichtung einen Durchlaß (40) aufweist, der zwischen dem Gehäuse (30) und der Kapsel (38) definiert ist.

17. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung einen Raum innerhalb der Kapsel (38) aufweist, der gebildet wird, nachdem die Flüssigkeit aus der Kapsel (38) abgegeben ist.