PL152794B1 - Cigarette filter - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152 794
Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.5 A24D 3/04
	Zgłoszono: 87 θ8 25 (Ρ· 267 443)
	Pierwszeństwo 86 08 25 ; Stany Zjednoczone	GZYTEEHA
wpb*	Ameryki	o s i m
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 09
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 06 28

Twórcy wynalazku: Charles G. Lamb, Andrew McMurtrie

Uprawniony ^{z patentu:} Brown ^and Williamson To^bacoo Corporation, ^L°uisv^ille (Stany Zjednoczone Ameryki)

FILTR PAPIEROSOWY

Przedmiotem wynalazku jest filtr papierosowy, zawierający wkład filtracyjny w kształcie walca i nieprzepuszczającą powietrze otulinę, która otacza ten wkład filtracyjny na całej jego długości. Na powierzchni wkładu filtracyjnego, a tym samym i na powierzchni otuliny jest wytłoczony co najmniej jeden wzdłużny rowek dla przepływu powietrza, który rozciąga się od przyustnikowego . końca wkładu filtracyjnego i kończy się w określonej odległości od przeciwległego jego końca. Wkład filtracyjny wraz z otaczającą otuliną nieprzepuszczającą powietrze jest na całej swej długości otoczony osłonką.

Znane są filtry papierosowe wyposażone w układ wentylacyjny doprowadzający otaczające powietrze do filtra w celu rozcieńczenia przepływającego przez filtr strumienia dymu. Rozcieńczenie strumienia dymu zmniejsza ilość cząstek stałych dymu, jak i składowych fazy gazowej, które są doprowadzane do ust palacza. Dla wprowadzenia powietrza wentylacyjnego do papierosa stosowano wiele różnych rozwiązań.Przykładowo bibułkę tytoniową wykonuje się z porowatego materiału umożliwiającego przepływ powietrza do wnętrza na całej długości papierosa, gdzie miesza się ono z przepływającym strumieniem dymu, podlegającym rozcieńczeni.u. Bibułka papierosowa może być także perforowana w wybranych miejscach na długości papierosa, co zapewniają otwory, przez które przedostaje się powietrze wentylacyjne, stosuje się także perforowanie otuliny filtra co umożliwia przedostanie się powietrza wentylacyjnego do filtru i rozcieńczenie strumienia dymu. Istnieje także wiele rozwiązań dotyczących rowków w filtrze papierosem wy^n^, ułatwiających wprowadzanie powietrza wentylacyjnego do strumienia dymu.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 3 596 663 filtr do dymu tytoniowego, posiadający marszczoną porowatą otulinę otaczającą element filtracjyny, owinięty osłonką papierową posiadającą przelotowe perforacje. Powietrze wentylacyjne przedostaje się do elementu filtracyjnego i dc rowków przez perforacje w papierowej osłonce oraz przepływa do ust palacza. Rozwiązanie znane z opisu patentowego USA nr 4 256 122 dotyczy filtru papierosowego posiadającego rowki ułożone wzdłuż zewnętrznej powierzchni wkładu filtracyjnego, owiniętego nieporowatą - otuliną. Wkład i otulina są owinięte papierową osłonką przepuszczającą powietrze. Po152 794

152 794 wietrze wentylacyjne przepływa jedynie przez rowki, natomiast dym przepływa tylko przez filtr. Filtry papierosowe posiadające rowki otaczające element filtracyjny i służące do wprowadzania do filtru powietrza wentylacyjnego znane są również z opisów patentowych USA nr 3 577 995,

752 347, 3 490 461, 3 788 330, 3 773 053, 3 752 165, 3 638 661, 3 910 288, 4 ^256 122.

Celem wynalazku jest opracowanie skutecznego filtra papierosowego, który zapewniłby w papierosie normalny spadek ciśnienia przepływu· powietrza w obszarze filtru o małej lub średniej wydajności.

Celem tego'rozwiązania według wynalazku jest również obniżenie stężenia zawartości ciał smołowych zwłaszcza za pośrednictwem układu wentylacyjnego i filtracji dymu papierosowego, który rozcieńczony jest powietrzem. Również celem wynalazku jest ukształtowanie filtra papierosowego w postaci rowkowanej z wylotami przepływu powietrza usytuowanymi w ustniku, w którym następuje przepływ powietrza do wnętrza filtra przez elementy rozmieszczone w ściankach rowków w określonych obszarach powierzchni obwodowej filtra usytuowanych na zewnątrz rowków.

Filtr papierosowy zawiera porowaty wkład filtracyjny w kształcie walcowym i nieprzepuszczającą powietrza otulinę, która otacza ten wkład filtracyjny na całej jego długości. Na powierzchni wkładu filtracyjnego i otulinie rozmieszczonych jest wiele wzdłużnych rowków, z których każdy jest otwarty w jednym końcu wkładu filtracyjnego. Długość tych rowków jest mniejsza od • długości wkładu filtracyjnego otoczonego osłonką zawierającą pierwsze perforacje dla przepływu powietrza z usytuowanym w kierunku rowków otwarciem stanowiącym wspólnie z nim powietrzne kanały przepływowe. Natomiast drugie perforacje przepływowe rozmieszczone są w określonym obszarze osłonki i otuliny, usytuowanym poza rowkami dla przepływu powietrza, przez wkład filtracyjny. Trzecie perforacje przepływu powietrza są usytuowane w otulinie, w obszarze każdego rowka dla przepływu powietrza i skierowane od rowków do porowatego wkładu filtracyjnego.

Filtr papierosowy w rozwiązaniu według wynalazku ma całkowitą powierzchnię przekroju pierwszych perforacji większą od całkowitej powierzchni przekroju drugich perforacji., natomiast całkowitą powierzchnię przekroju drugich perforacji ma większą od całkowitej powierzchni przekroju trzecich perforacji. Filtr papierosowy według wynalazku pierwsze perforacje ma rozmieszczone w obszarze usytuowanym bliżej zamkniętych końców rowków, natomiast dalej od otwartych końców rowków. Trzecie perforacje są rozmieszczone w obszarze usytuowanym bliżej otwartych końców rowków, natomiast dalej od zamkniętych końców rowków. Drugie perforacje tego filtra papierosowego są rozmieszczone poza górnymi zamkniętymi końcami rowków.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono na fig. 1 filtr papierosowy w widoku perspektywicznym, fig. 2 - papieros z filtrem z fig. 1 odwiniętą osłonką w widoku perspektywicznym, fig. 3 - filtr papierosowy z fig. 1 w przekroju. Przedstawiony na fig. 1, 2 i 3 filtr papierosowy 10 według wynalazku obejmuje w zasadzie walcowy wkład filtracyjny 12, owinięty otuliną 14 ułożoną wzdłuż wkładu filtracyjnego 12 od jednego jego końca z ustnikiem 16 do drugiego końca 18, zapewniając przepływ powietrza z produktami spalania przez wkład filtracyjny między wymienionymi jego końcami.

Wkład filtracyjny 12 jest wykonany z porowatego materiału takiego jak przykładowo włóknisty lub spieniony octan celulozy lub innego filtrującego dym papierosowy materiału. Filtr papierosowy 10 ma wiele rowków 20 ukształtowanych w otulinie 14 i odciśniętych we wkładzie filtracyjnym 12. Każdy z rowków jest połączony końcem 22 z ustnikiem 16 wkładu filtracyjnego 12 i jest ułożony wzdłuż tego wkładu na odcinku krótszym od jego długości.. Na fig, 1, 2 i 3 przedstawiono wykonanie filtru z czterema rowkami 20 równo rozmieszczonymi na obwodzie wkładu filtracyjnego 12. Podczas wytwarzania filtra 10, otulina 14 może stanowić integralną część wkładu filtracyjnego lub może stanowić oddzielny element. Wkład filtracyjny 12 wraz z otuliną 14 jest umieszczony w formie lub innym elemencie, w celu odciśnięcia i ukształtowania w wybranych miejscach rowków 20 łączących jednocześnie otulinę z wkładem filtracyjnym 12. Metoda taka jest nazywana w przemyśle tytoniowym technologią formowania cieplnego.

Jak uwidoczniono na fig. 2 wkład filtracyjny 12 jest przymocowany do wałeczka tytoniu za pomocą osłonki 26, który wraz z otuliną 14 stanowi papieros 28. Pierwszy strumień powietrza przechodzący przez perforacje 30 formuje się w osłonce 26 w pierwszym obwodowym szeregu dokoła wkładu filtracyjnego 12. Pierwszy strumień powietrza jest zasysany do perforacji 30 w

152 794’ obszar zamknięty, od otwartych końców rowków 20 do zamkniętych końców rowków 20. Pierwsze perforacje filtra papierosowego 10 są usytuowane-tuż przy obszarze zamkniętych końców rowków 20 w dole względem kierunku strumienia tzn. na końcu każdego rowka, po przeciwnej stronie do jego otwartego końca 22 na powierzchni czołowej ustnika 16, wkładu filtracyjnego 12.

Perforacje 30 zasysania pierwszego małego strumienia powietrza wentylacyjnego są otwarte w kierunku rowków 20 - i połączone z nimi blisko ich zamkniętych końców, dla zapewnienia przepływu powietrza do rowków’ 20. Wielkość pierwszej perforacji określa przepływ strumienia o określonym spadku’ciśnienia. - W otulinie 14 formuje się -drugi powietrzny strumień zasysany przez drugie perforacje 32 usytuowane w osłonce 26 i otulinie 14 w pierwszym wybranym obszarze poza zasięgiem rowków, przez które zasysany jest strumień powietrza do wnętrza porowatego wkładu filtracyjnego 12. Drugie perforacje 32 wprowadzają strumień powietrzny dokoła obwodu cylindrycznego wkładu filtracyjnego 12. Rozmiar drugich perforacji 32 zapewnia przepływ strumienia powietrza o określonym spadku ciśnienia większym niż spadek ciśnienia przepływu strumienia powietrza przez pierwsze perforacje 30.

Otulina 14 posiada trzecią perforację 34 w wybranym obszarze rowków 20 dla zasysania małych strumieni powietrza, przez warstwę tej otuliny 14, w każdym z rowków prowadzących strumień powietrza zasysany do wnętrza porowatego wkładu filtracyjnego 12. Trzecie perforacje 34 są umieszczone bliżej otwartego niż zamkniętego końca rowków 20. Korzystnie trzecie perforacje 34 są usytuowane blisko otwartego końca 22 rowków 20. Trzecie perforacje 34 mają dostosowaną wielkość zapewniającą prżepływ strumienia powietrza o trzecim określonym spadku ciśnienia większym niż występujący spadek ciśnienia przy przepływie strumienia powietrza przez drugą perforację. Typowe wielkości filtrów papierosowych posiadają typową średnicę około 8 mm, a ich pierwsze perforacje 30 mają określoną średnicę około 1/2 mm, natomiast drugie perforacje 32 mają średnicę około 1/2 mm, i trzecie perforacje mają średnicę około 3/8 mm.

Wielkości te stanowią o właściwej pracy, w której konieczne jest również zachowanie odpowiednio zróżnicowanej wielkości spadku ciśnienia, pomiędzy pierwszą, drugą i trzecią perforacją 30, 32 i 34. Dalszym wymaganiem jest korzystne usytuowanie pierwszej perforacji 30 w odległości od 2 mm do 4 mm za zamkniętym końcem rowka 20 w kierunku przepływu powietrza, a usytuowanie trzeciej perforacji 34 w odległości od 2 mm do 4 mm przed otwartym końcem 22 rowka 20. Działanie przedstawione jest w powołaniu się na fig. 3, w pewnych warunkach palenia, kiedy rowki 20 nie są zatkane. Większość wentylacyjnego powietrza będzie przepływać przez pierwszą perforację 30 i do rowków 20, a następnie wzdłuż rowków 20 do ust palacza przez otwarty koniec 22 rowków 20.

Bardzo niewielkie, jeżeli jakiekolwiek, wentylacyjne strumienie powietrza będą zasysane przez drugą 32 i trzecią pefroację 34, ponieważ różnica spadku ciśnienia przepływu strumienia powietrza przez drugie i trzecie perforacje 32 i 34 jest faktycznie większa niż spadek ciśnienia przepływu powietrza przez pierwszą perforację 30 i wzdłuż rowków 20 do otwartych końców 22 rowków 20. Ponieważ rowki 20 mogą zostać zatkane, przykładowo w otwartym końcu 22 rowków 20 nastąpi wtedy wzrost spadku ciśnienia wzdłuż rowków 20, wzrastające ilości powietrza wentylacyjnego będą wprowadzane do wętrza wkładu filtracyjnego 12 przez drugą perforację 32 i również będą przepływały z rowków 20 przez perforacje 34 do wnętrza wkładu filtracyjnego 12.

Powyższy szczegółowy opis rozwiązania według wynalazku nie stanowi ograniczeń w modyfikacji powyższego rozwiązania z zachowaniem istoty wynalazku i zakresu załączonych zastrzeżeń.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Filtr papierosowy zawierający porowaty wkład filtracyjny w kształcie walcowym i nieprzepuszczającą powietrza otulinę, która otacza ten wkład filtracyjny na całej jego długości oraz pozostawionym dla przepływu powietrza przeciwległym jego końcem, a na powierzchni wkładu filtracyjnego i otulinie ma rozmieszczonych wiele wzdłużnych rowków, z których każdy jest otwarty w jednym końcu wkładu filtracyjnego, zaś długość tych rowków jest mniejsza od długości wkładu filtracyjnego otoczonego osłonką zawierającą pierwsze perforacje przepływowe powietrza z usytuowanym w kierunku rowków otwarciem stanowiącym wspólnie z nim powietrzne kanały przepływowe, natomiast drugie perforacje przepływowe rozmieszczone są w określonym ob4

   152 794 szarze osłonki i otuliny usytuowanym poza rowkami dla przepływu powietrza, przez wkład filtracyjny, a trzecie perforacje przepływu powietrza ma usytuowane w otulinie w obszarze każdego rowka dla przepływu powietrza i skierowane od rowków do porowatego wkładu filtracyjnego, znamienny tym, że ma całkowitą powierzchnię przekroju pierwszych perforacji (30) większą od całkowitej powierzchni przekroju drugich perforacji (32), natomiast.całkowitą powierzchnię przekroju drugich perforacji (32) ma większą od całkowitej powierzchni przekroju trzecich perforacji (34). .
2. 2. Filtr według zastrz. 1, znamienny t y m, że pierwsze perforacje (30) ma roz mieszczone w obszarze usytuowanym bliżej zamkniętych końców rowków (20) , natomiast dalej od otwartych końców rowków (20).
3. 3. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że trzecie perforacje (34) ma rozmieszczone w obszarze usytuowanym bliżej otwartych końców rowków (20), natomiast dalej od zamkniętych końców rowków (20). '
4. 4. Filtr według zastrz. 1,znamienny tym, że drugie perforacje (32) ma rozmieszczone poza górnymi zamkniętymi końcami rowków (20).

   FIG. I

   FIG. 3

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł