PT77545B - Adjustable air dilution filter and method for the manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIÇÃO DOS DESENHOSs
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A fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização da presente invenção.
As fig. 2 e 3 são vistas em planta da fita interior e da fita exterior, respectivamente, da forma de realização representada na fig. 1, na sua configuração plana antes de serem enroladas em torno do conjunto do cigarro.
A fig. 4 é uma vista em corte da presente invenção, fei to pela linha (IV) da fig. 1, que mostra as aberturas do ar de diluição alinhadas. A fig. Ua, também um corte feito pela li nha (IV) da fig. 1, representa o ajustamento da diluição no ar tornado possível pelo desalinharaento das aberturas de diluição no ar.
A fig. 5 é uma vista em perspectiva de uma outra forma de realização da presente invenção.
As fig. 6 e 7 são vistas em planta da f^lta interior e da fita exterior, respectivamente, da forma de realização representada na fig. 5, na configuração plana antes de serem en roladas em torno do conjunto do cigarro.
A fig. 8 é uma vista em perspectiva de uma outra forma de realização.
As fig. 9 e 10 são vistas em planta da fita interior e da fita exterior, respectivamente, da forma de realização representada na fig. 8, na configuração plana antes de serem enroladas em torno do cigarro.
A fig. 11 é um pormenor da vista em planta da fig. 2, que representa uma técnica alternativa da formação da fenda ou diafragma.
A fig. 12 é uma perspectiva de um dispositivo de liga ção do filtro a um artigo para fumar.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS
Com referência aos desenhos, as fig. 1 a 3 ilustram uma forma de realização (10) da presente invenção. De uma maneira geral, uma barra de tabaco (2) encontra-se encostada axialmente a um tampão de filtro (4) para formar um conjunto de cigarro. A barra de tabaco pode ter qualquer comprimento e qualquer perímetro convencionais. 0 tampão de filtro compreen de material de filtro, conhecido nesta técnica, e Um papel de cigarro ou mortalha (5). Em vez de ser um invólucro normal po roso do tampão, o papel (5) á, não esse papel normal, mas sim um papel para a ponta do cigarro com pequena r«istência ao cor te, impermeável ao ar, igualmente conhecido nestas técnicas.
0 tampão de filtro pode ser de qualquer material adequado conhecido nesta técnica, por exemplo um elemento de enchimento de espuma com uma película exterior impermeável. 0 material do filtro e a mistura do tabaco podem ser escolhidos por forma a fornecer um nível de partículas desejado, como a seguir se discutirá.
Uma fita interior (6) envolve o tampão de filtro. 0 bordo dianteiro desta fita interior pode estender-se até ã linha de encosto (7) entre o filtro e a barra de tabaco. A fig. 2 ilustra a fita interior na sua configuração planificada, antes de ser enrolada em torno do tampão de filtro. *Ta fita interior é formada uma ranhura periférica de separação (8), de preferência depois de a fita ter sido enrolada em torno do tam pão de filtro, a qual define uma zona rotativa (12), que fica entre a ranhura e a barra de tabaco, e Uma zona de retenção (l^t), que se estende para trás no sentido da boquilha do fil4
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4 .tro. Aplica-se cola na face inferior da zona rotativa (12) pa ra ligar a fita interior ao tampão de filtro. A zona de reten ção é deixada livre de cola. Pode aplicar-se cola também entre os bordos longitudinais (20) e (20a) da fita interior para garantir a obtenção de uma junta sólida depois do enrolamento.
A cola pode ser de qualquer tipo convencional, por exemplo cola - de fusão a quente - ou de acetato de polivinilo (PVA).
Uma fita exterior (22) envolve o conjunto do cigarro, cobrindo parcialmente a fita interior. Esta fita pode ser de papel convencional do tipo usado nas pontas de cigarros, conhe eido nestas técnicas. A cola é aplicada k face inferior da fi ta exterior, definindo três áreas separadas longitudinalmente, como se vê melhor na fig. 3, que ilustra a fita exterior plani ficada. Uma área de sobreposição (2*+) corresponde k porção da fita exterior em contacto com a barra de tabaco; esta área recebe Uma apliceção de cola, que a une k barra de tabaco. Uma área de imobilização (26) estende-se para trás desde a área de sobreposição e sobrepõe-se ã zona rotativa (12) da fita interior. Na referida área não se aplica cola. Uma área de ligação (28) estende-se para trás a partir da área de imobilização. Ela constitui a porção da fita exterior qye se sobrepõe k zona de retenção (lk) da fita interior e recebe uma aplicação de cola para a unir a essa zona. Pode aplicar-se cola tara bém entre os bordos (30) e (30a) para formar Uma junta completa quando se enfola a fita exterior em torno do conjunto do cigarro.
Quando se monta o cigarro completo, a zona rotativa (12) da fita interior é ligada ao tampão de filtro (4) para formar uma primeira unidade. A zona de retenção (14) da fita interior é Unida k fita exterioi (22) para formar uma segunda unidade, que é fixada K barra de tabaco (2), 0 tampão de filtro não é
assim ligado nem k barra de tabaco nem k fita exterior, podendo deste modo rodar livremente. Além disso, a acção combinada da segunda unidade serve ainda para manter a posição axial da primeira unidade. Por outro lado, a zona de retenção, que se estende para trás para o lado da boquilha do filtro, mantém a segunda unidade de maneira suficientemente firme para evitar qualquer flutuação.
Uma vez a fita interior e a fita exterior fixadas no conjunto do cigarro, formam-se nas referidas fitas a primeira e a segunda aberturas de diluição no ar (32) e (q2a). Estas aberturas são formadas abrindo perfurações de forma selecciona da através de uma ou mais fitas e penetrando no tampão de~fib= tro (4). A fig. 1 mostra as aberturas de diluição no ar (32) e (32a) situadas na zona de retenção da fita interior, não coberta pela fita exterior. Com base nas técnicas conhecidas pa ra obter a diluição no ar, esta posição pode ser ajustada para a frente, de maneira que as aberturas sejam formadas através da fita exterior, da fita interior (quer na zona de retenção, quer na zona rotativa) e do invólucro do filtro.^ As aberturas podem ter a forma de ranhuras ou de furos. Prefere-se que as aberturas compreendam três ranhuras, separadas ao longo da periferia do tampão de filtro, a intervalos de 120° (fig. 4).
0 comprimento das ranhuras é escolhido de maneira a proporcionar o grau de diluição no ar desejado.
Como é conhecido nestas técnicas, as aberturas de diluição no ar, o material do filtro e a mistura do tabaco coope ram para produzir um nível de fornecimento de partículas desejado. Utilizando as técnicas conhecidas, as pessoas com um co nheciraento normal destes assuntos compreenderão a maneira como podam ponderar-se estes factores para conseguir um cigarro com um fornecimento de partículas de nível desejado, conbinado com
outras características âo fumo.
0 cigarro acabado pode ser ajustado pelo fumador por forma a variar o nível do fornecimento de partículas. Tal como é fornecido ao consumidor, o cigarro encontra-se nas condições de fornecimento mínimo de partículas, isto é, com o máximo de diluição no ar, visto a abertura de diluição (32) através da fita (6) estar alinhada perifericamente com a abertura correspondente (32a) através do invólucro (5) do tampão de filtro, como se representa na fig. 4. Para ajustar a diluição no ar, o fumador simplesmente roda o tampão de filtro. A fig. 4a mostra o cigarro depois da rotação do filtro, com as aberturas (32) e (32a) desalinhadas e a diluição no ar reduzida a cerca de 50 0 grau de diluição no ar depende, assim, do grau de alinhamento das ranhuras da perfuração. Pode imprimir-se uma linha indicadora (34) ou outra marca no tampão de filtro ou na zona de retenção da fita interior para orientar o fumador na selecção dos níveis de fornecimento de partículas. De preferência, esta linha estende-se longitudinalmente a partir de Uma porção rotati va para uma porção não rotativa do cigarro, de maneira que o ali nhamento das porções indica o alinhamento dos dispositivos de diluição no ar. Os entendidos na matéria compreenderão que é fá cil conseguir esse resultado, de várias maneiras.
Uma vantagem significativa da presente invenção é a faci lidade da fabricação. Convencionalmente, os filtros são fabrica dos numa secção de uma operação de fabricação e ligadas hs barras de tabaco na operação de montagem. Não é necessária qualquer al teração deste procedimente para a montagem de cigarros com filtro ajustãvel. 0 filtro pode ser fabricado na sua forma normal, uma barra suficientemente comprida para se formar a partir dela quatro ou seis tampões de filtro cortando a referida barra du rante a operação de montagem. As únicas alterações necessárias
no processo de fabricação dos filtros são a substituição do invólucro normal do tampao por um involucro diferente e a adição
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de uma peça de equipamento na extremidade de saida da maquina de fabricação da barra para os filtros. Este equipamento enrola o numero necessário de fitas interiores (6) em torno da barra do filtro. As ranhuras (8) sao, de preferência, feitas de material da fita interior depois de enrolado em torno da barra do filtro.
A aplicação da cola a zona rotativa (12) e ao bordo (20) tem lugar antes do enrolamento.
A operação de montagem do cigarro processa-se depois de maneira completamente normal. A diferença principal entre a aplicação de papel convencional para a ponta do cigarro e a fita exterior é a maneira como se aplica a cola a fita exterior para definir a area de sobreposição (24), a area vazia
(26) e a area de ligação (28). As dimensões exactas destas áreas são escolhidas com base nas tolerâncias de fabrico na aplicação da cola, como sera evidente para os especialistas da matéria. E preferível utilizar cola de acetato de polivinilo em vez de cola de fusão a quente para este componente. Ei1»
nalmente, formam-se as aberturas de diluição no ar (32) no cigarro montado, utiljzando de preferencia um perfurador de laser introduzido na linha de fabricação. A dimensão e a localização das ranhuras de diluição no ar são controladas pela regulação dos instantes dos impulsos e pela potência de saida do perfurador de laser.
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Nas fig. 5 a 7 esta representada uma outra forma de realização (lio) da presente invenção. 0 cigarro completo, representado na fig. 5, compreende geralmente uma barra de tabaco (102), com um involucro e o elemento de enchimento, encostado axialmente a um tampão de filtro (104). 0 tampão de filV.
10
tro ê envolvido neste caso pela fita interior (106), que pode
ser papel normal para a ponta do cigarro ou outro material sde quado.
A tira interior (1θ6) está representada planificada na fig. 6. Esta fita interior está dividida por ranhuras separadoras (108) e (109) periféricas eseparadas longitudinalmente em três zonas: uma zona rotativa dianteira (113), que se esten de desde a linha de encosto (107) entre o tampão do filtro e a barra de tabaco para trás até k ranhura separadora dianteira
(108), uma zona rotativa (112) que se estende a partir da ranhura separadora traseira (109) para a extremidade da boquilha do tampão de filtro (104) e’ uma zona de retenção (114) que se situa entre as ranhuras separadoras. A cola é aplicada ks zonas rotativas dianteira e traseira para unir essas porções da fita interior ao tampão de filtro. Pode igualmente aplicar-se cola entre os bordos (120) e (120a) da 2ona de retenção para . formar Uma junta completa quando a fita interior é enrolada <ξπγ torno do tampão de filtro.
A fita exterior (122) é enrolada em tor^o do conjunto
do cigarro de maneira a sobrepor-se quer k barra do tabaco quer ao tampão de filtro, mas não cobre completamente este último. Antes de ser enrolada, aplica-se cola na fita exterior para definir quatro áreas (fig. 7). Na extremidade dianteira da fita exterior, a área de sobreposição (124) corresponde 4 porção da fita exterior em contacto com a barra de tabaco (102) e é Unida k mesma por colagem. Uma área de imobilização dianteira (126) estende-se para trás a partir da área de sobreposição até uma distância igual k largura da zona rotativa dianteira (113) da fita interior, a que esta área se sobrepõe. Não se aplica cola nesta área. A área de ligação (128) estende-se para trás a partir da área de imobilização dianteira e corresponde k por-
t ção da fita exterior em contacto com a zona de retenção (llk) da fita interior. Aplica-se cola à sua face inferior que a une â zona de retenção. A área de imobilização traseira (127) não recebe qualquer aplicação de cola e estende-se para trás sobrepondo-se â zona rotativa (112) da fita interior até uma distância escolhida para proporcionar estabilidade ao cigarro completo, como será evidente para os entendidos na matéria.
Pode também aplicar-se cola nos bordos (130) e (130a) das áreas de imobilização para assegurar uma junta completa quando se enrola a fita exterior. Pode usar-se cola convercional para a ligação quer da fita interior, quer da exterior, sendo preferível a cola de acetato de polivinilo.
Depois da montagem, unem-se as zonas rotativas (112) e (113) da fita interior ao tampão de filtro (104) para formar uma primeira unidade. A fita exterior (122) é unida â zona de retenção (llM·) da fita interior para formar uma segunda unidade, que e ligada b barra de tabaco (102). Visto a primeira uni dade não ser ligada b barra de tabaco de qualquer maneira, ela pode rodar livremente. A acção da segunda Unidade serve ainda para manter a posição axial da primeira unidade.
Como as zonas de retenção impede-" o movimento axial das zonas rotativas, a primeira unidade é mantida na sua posição axial e a porção da fita exterior que se estende para trás em contacto com a zona rotativa (112) da fita interior impede a flu tuação.
Formam-se as aberturas de diluição no ar (132) e (132a) através, respectivamente, da fita exterior e da fita interior e penetrando no tampão de filtro. Pode acrescentar-sp Uma linha
indicadora (13^) ou outra marca, para auxiliar o fumador. Aplicam-se neste caso também as considerações relativas à posição, bs dimensões e ao número dos meios de diluição no ar.
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Tal como sucede no caso da primeira forma de realização, o consumidor recebe o cigarro com filtro ajustavel com a configuração correspondente ao fornecimento mínimo de partículas. 0 ajustamento da força do fumo na corrente principal per cebida pelo fumador consegue-se rodando o filtro, fazendo assim variar a quantidade de diluição no ar proporcionada pelos dispositivos de diluição no ar.
As técnicas de fabricação associadas com esta forma de realização diferem pouco das atrás descritas. As fitas interio res (106) são unidas a uma barra de filtro múltipla mediante aplicação, na linha de fabrico, de um dispositivo de fabricação de filtros convencional. Uma outra adaptação de pequena importãncia permite cortar as ranhuras separadoras (108) e (109) na fita interior. A fita exterior (122) é aplicada na operação de montagem pela mesma maneira que se aplica agora o papel da ponta do cigarro convencional. Para conseguir este resultado são necessárias modificaçães mínimas nos dispositivos de fabricação de cigarros existentes. As aberturas de diluição no ar (132) e (132a) são feitas utilizando aparelhos de perfuração convencionais introduzidos na linha de fabrico.
Nas fig. 8 a 10 está ilustrada uma outra forma de reali zação (210) da presente invenção. Mais uma vez, o conjunto do cigarro compreende, de uma maneira geral, uma barra de tabaco (202) com um elemento de enchimento e u-n invólucro convencionais, encostados axialmente a um filtro (2o4). 0 filtro, nesta forma de realização, é fabricado com um invólucro convencional do tampão (não representado).
A fita interior (206) desta forma de realização assemelha-se muito ao papel convencional usado na ponta do cigarro, na medida em que é dimensionado por forma a estender-se ao comprimento do filtro e a sobrepor-se á barra de tabaco.
A fig. 9 representa a fita interior (2o6) planificada antes do enrolamento. Aplica-se cola na face inferior da fita interior antes de a enrolar em torno do conjunto do cigarro, definindo três zonas: Uma zona de retenção dianteira (215) θ ligada por colagem ao filtro e sobrepõe-se ao encosto (207) entre o tampão de filtro e a barra de tabaco e. estende-se para trás sobre o tampão de filtro. Uma zona de retenção traseira (plb), também colada ao filtro, está em contacto com a porção traseira do tampão de filtro. A zona rotativa (212) não recebe qualquer aplicação de cola e sobrepõe-se ao tampão de filtro entre as duas zonas de retenção. Formam-se duas ra nhuras separadoras periféricas (208) na zona rotativa depois de ter sido enrolada a fita interior em torno do conjunto do cigarro. Cada uma das ranhuras está situada dentro da zona rotativa junto do limite de separação entre essa zona e a zona de retenção, afastada de uma distância que é determinada pelas tolerâncias de fabrico. Como pode verificar-se, estas ranhuras são feitas por aparelhos tais como um perfurador de
laser incluído na linha de fabrico, ajustado para funcionamen i» ”
to contínuo e de maneira que a perfuração penetre mas nao se estenda substancialmente ao tampão de filtro. Pode aplicar-se cola entre os bordos (220) e (220a) para assegurar uma junta completa.
A fita exterior (222) está representada planificada na fig. 10, antes do enrolamento. Esta fita é enrolada em torno do conjunto do cigarro como se mostra na fig. 8. Antes de ser enrolada, aplica-se cola na face inferior da fita exterior para definir tres áreas; uma área de ligação (224) corresponde b porção da fita exterior em contacto com a zona rotativa da fita interior (212) e colada b mesma. As áreas de cobertura (226) não recebem qualquer aplicação de cola e ficam de cada
um dos lados da área adesiva (224), em contacto com as zonas de retenção (2l4) e (215) da fita interior. Pode aplicar-se cola também entre os bordos (230) e (230a) das áreas de cober tura para assegurar Uma junta completa quando se enrolar a fi ta exterior em torno do conjunto do cigarro.
Formam-se aberturas de diluição no ar (232) e (232a) através da área de cobertura da fita exterior e uma zona de retenção da fita interior, respectivamente, as quais penetram no invólucro do tampão de filtro. Pode acrescentar-se uma linha indicadora (234), ou outra marca, para auxílio do fumador. Aplicam-se a esta forma de realização as considerações anterio res relativas à localização, às dimensões e à formação das aber turas de diluição no ar.
Depois da montagem, as zonas de retenção (214) e (215) da fita interior, ligadas ao tampão do filtro (204), constituem uma primeira Unidade, que está colada à barra de tabaco (202).
A fita exterior (222), unida b zona de retenção (212) da fita interior, constitui uma segunda unidade. Devido ao facto de as zonas de retenção impedirem o movimento axial da zona de re tenção da fita interior, a segunda unidade pod^ rodar livremen te, mas está impedida de se deslocar axialmente. Em contraste com outras formas de realização, neste caso o tampão do filtro mantém-se fixo e a fita exterior roda, permitindo o ajustamento do grau de diluição no ar proporcionado ao fumo da corrente principal.
As técnicas de fabricação associadas a esta forma de realização diferem das das duas primeiras formas de realização. Em primeiro lugar, o processo de fabricação da barra do filtro processa-se exactemente pela maneira convencional. Uma vez o tampão do filtro e a barra de tabaco colocados em alinhamento axial numa máquina de fabricação de cigarros, a fita interior
é aplicada ao conjunto exactamente como se aplica o papel b ponta do cigarro. A línica modificação das técnicas de fabricação convencionais aparece na aplicação de cola b fita interior, b formação das ranhuras separadoras e ao enrolamento da fita exterior em torno do conjunto, por técnicas conhecidas. Formam-se aberturas de diluição no ar nesta terceira forma de realização exactamente como actualmente se efectuam perfura— ções na linha de fabrico.
Ha uma outra técnica para a formação das ranhuras sepa radoras (8), (108), (109) e (208). A fig. 11 ilustra esta téc nica, aplicada b forma de realização das fig. 1 a 3. Em vez de formar ranhuras periféricas completamente, 0 dispositivo de abertura das ranhuras pode ser ajustado para formar ranhuras parciais (11), deixando a zona de retenção (14) da fita in terior ligada b zona de rotação (12) por uma série de pequenas pontes (13). Este expediente evita a rotação angular da zona rotativa durante a fabricação ou o transporte. Quando o consumidor deseja ajustar o grau de diluição no ar, a rotação do
filtro rompe as pontes, permitindo a rotação livre e o ajusta1«
mento. Esta técnica pode adaptar-se a todas as formas de realização da invenção.
Na fig. 12 representa-se um outro processo para unir 0 filtro ajustável b barra de tabaco. Em todas as formas de rea lização até agora discutidas, 0 meio para unir o filtro ajusta vel b barra de tabaco é uma extensão de Uma das fitas. Por exemplo, a forma de realização da fig. 1 é unida b barra de ta baco pela área de sobreposição da fita exterior. Na técnica representada na fig. 12, que aplica esta técnica b forma de re alização ilustrada nas fig. 8 a 10, a fita interior (2o6) estende-se apenas para a frente até b extremidade do tampão do filtro (204). Depois de ser alinhada axialmente com uraa barra
de tabaco (202) numa máquina de fabricação de cigarros, uma fita de junção (228), em cuja face inferior se aplicou cola, é enrolada em torno do cigarro pronto, sobrepondo-se k linha de encosto (207) entre a barra de tabaco e o tampão do filtro. A extremidade traseira da fita de junção está represen tada como não estando sobreposta k fita exterior (222); este ponto é uma questão de preferencia por um projecto com a con dição única de o bordo traseiro da fita de junção não dever cobrir a abertura de diluição no ar (232). A vantagem desta alternativa é permitir que o filtro a jústavel seja coppletamen te montado durante o processo de fabricação do filtro. A mon tagem do cigarro eom filtro seria realizada exactamente pela maneira convencional. A aplicação da fita de junção (228) processar-se-ia exactamente como a aplicação do papel convencional para a ponta do cigarro, sendo a única diferença a dimensão da fita aplicada.
Os entendidos na matéria compreenderão que podem ser
introduzidas variantes na forma de realização particular esco
lhida, dentro do espírito da presente invenção. Por exemplo, n
podem escolher-se materiais diferentes para a fita exterior, para a fita interior ou para o invólucro do filtro para lhe conferir características colaterais ou decorativas. A abertu ras de diluição no ar podem ser dimensionadas e localizadas de maneira a proporcionarem uma gama desejada de graus de forneci mento de partículas. Nenhuma destas ou outras variantes se afastam do âmbito da presente invenção.
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DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention.
FIG. 2 and 3 are plan views of the inner ribbon and the outer ribbon, respectively, of the embodiment shown in Fig. 1 in their flat configuration before being wound around the cigarette assembly.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the present invention, taken along line IV of Fig. 1, showing the aligned dilution air vents. FIG. There is also a cut made by the line IV of FIG. 1, represents the adjustment of the dilution in the air made possible by the misalignment of the dilution openings in the air.
FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
FIG. 6 and 7 are plan views of the inner blade and the outer ribbon, respectively, of the embodiment shown in Fig. 5 in the planar configuration before being rolled around the cigarette assembly.
FIG. 8 is a perspective view of another embodiment.
FIG. 9 and 10 are plan views of the inner ribbon and the outer ribbon, respectively, of the embodiment shown in Fig. 8, in the flat configuration before being wrapped around the cigarette.
FIG. 11 is a detail of the plan view of Fig. 2, which represents an alternative technique of slit or diaphragm formation.
FIG. 12 is a perspective view of a device for attaching the filter to a smoking article.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
With reference to the drawings, Figs. 1 to 3 illustrate one embodiment (10) of the present invention. In general, a tobacco rod (2) is axially abutted against a filter plug (4) to form a cigarette assembly. The tobacco rod may have any conventional length and perimeter. The filter plug comprises filter material, known in the art, and A cigarette paper or shroud (5). Instead of being a normal polycarbonate wrapper of the cap, the paper 5 is not that normal paper but rather a paper for the cigarette tip with a low color impermeability to the air, also known in these techniques .
The filter plug may be of any suitable material known in the art, for example a foam filler having an impermeable outer film. The filter material and the tobacco blend may be chosen so as to provide a desired particle level, as discussed below.
An inner ribbon (6) surrounds the filter plug. The leading edge of this inner ribbon may extend to the abutment line (7) between the filter and the tobacco rod. FIG. 2 illustrates the inner ribbon in its planned configuration, before being wrapped around the filter plug. * T interior tape is formed a peripheral groove separation (8), preferably after the tape has been wound around the tam filter bread, which defines a rotating portion (12), which lies between the groove and A retention zone (14) extending rearwardly towards the mouthpiece of fil4
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4. Glue is applied to the underside of the rotary zone (12) to connect the inner ribbon to the filter plug. The retention zone is left free of glue. Glue may also be applied between the longitudinal edges 20 and 20a of the inner ribbon to ensure obtaining a solid joint after winding.
The glue can be of any conventional type, for example glue - hot melt - or polyvinyl acetate (PVA).
An outer ribbon (22) surrounds the cigarette assembly, partially covering the inner ribbon. This tape may be conventional paper of the type used on cigarette ends, known in these techniques. The glue is applied to the underside of the outer edge, defining three longitudinally spaced areas, as best seen in Fig. 3, which illustrates the planed outer belt. An overlap area (2 * +) corresponds to a portion of the outer ribbon in contact with the tobacco rod; this area receives an application of glue, which unites the tobacco rod. An immobilization area (26) extends rearwardly from the overlapping area and overlaps the rotational zone (12) of the inner ribbon. Glue is not applied in this area. A connecting area (28) extends rearwardly from the locking area. It constitutes the portion of the outer ribbon which overlies the retention zone (lk) of the inner ribbon and receives an application of glue to join it to that region. Glue can also be applied between the edges 30 and 30a to form a complete gasket when the outer ribbon is wrapped around the cigarette assembly.
When the complete cigarette is assembled, the rotatable portion (12) of the inner ribbon is attached to the filter plug (4) to form a first unit. The retention zone (14) of the inner ribbon is attached to the outer ribbon (22) to form a second unit, which is attached to the tobacco rod (2), the filter plug is not
thus connected either to the tobacco rod or the outer tape, and thus to rotate freely. Furthermore, the combined action of the second unit further serves to maintain the axial position of the first unit. On the other hand, the retention zone, which extends rearwardly towards the side of the filter nozzle, maintains the second unit sufficiently firmly to avoid any fluctuation.
Once the inner ribbon and the outer ribbon attached to the cigarette assembly, the first and second dilution openings in the air 32 and q2a are formed in said tapes. These apertures are formed by perforating selectively perforations through one or more ribbons and penetrating the fibrous cap (4). FIG. 1 shows the air dilution openings 32 and 32a located in the retention zone of the inner ribbon, not covered by the outer ribbon. Based on known techniques for obtaining dilution in the air, this position can be adjusted forwardly, so that the apertures are formed through the outer ribbon, the inner ribbon (either in the retention zone or in the rotational zone), and of the filter housing. The apertures may be in the form of grooves or holes. It is preferred that the apertures comprise three grooves, spaced along the periphery of the filter plug, at 120Â ° intervals (Figure 4).
The length of the grooves is chosen so as to provide the degree of dilution in the desired air.
As is known in these techniques, the dilution openings in the air, the filter material and the tobacco blend cooperate to produce a desired level of particle delivery. Using known techniques, those of ordinary skill in the art will understand the manner in which these factors can be weighed to achieve a cigarette having a desired level of particulate matter conbined with
other characteristics of the smoke.
The finished cigarette can be adjusted by the smoker in order to vary the level of the particulate supply. As provided to the consumer, the cigarette is in the conditions of minimum particle delivery, i.e. with maximum dilution in the air, as the dilution aperture (32) through the tape (6) is aligned peripherally with the corresponding aperture 32a through the housing 5 of the filter plug, as shown in FIG. 4. To adjust the dilution in the air, the smoker simply rotates the filter cap. FIG. 4a shows the cigarette after the rotation of the filter with the misaligned openings 32a and 32a and the dilution in the air reduced to about 50 ° degree of dilution in the air thus depends on the degree of alignment of the perforation grooves. An indicator line (34) or other mark may be printed on the filter plug or the inner ribbon retention zone to guide the smoker in the selection of particle supply levels. Preferably, this line extends longitudinally from a rotatable portion to a non-rotatable portion of the cigarette, so that the alignment of the portions indicates alignment of the dilution devices in the air. Those skilled in the art will realize that it is easy to achieve this result in many ways.
A significant advantage of the present invention is the ease of manufacture. Conventionally, the filters are manufactured in one section of a manufacturing operation and are connected to the tobacco rods in the assembly operation. It is not necessary to have this procedure for the assembly of cigarettes with an adjustable filter. The filter may be fabricated in its normal form, a bar long enough to form from there four or six filter plugs cutting off said bar during the assembly operation. The only changes needed
in the process of manufacturing the filters are the replacement of the normal shell of the cap by a different involucro and addition
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of a piece of equipment at the outlet end of the bar making machine for the filters. This equipment wraps the required number of inner ribbons (6) around the filter bar. The grooves 8 are preferably made of inner ribbon material after being wrapped around the filter bar.
The application of the adhesive to the rotary zone (12) and to the edge (20) takes place before winding.
The assembly operation of the cigarette is then completely normal. The main difference between the conventional paper application for the cigarette tip and the outer ribbon is the way the outer ribbon is applied to define the overlap area 24, the empty area
(26) and the connecting area (28). The exact dimensions of these areas are chosen based on the manufacturing tolerances in the glue application, as will be apparent to those skilled in the art. It is preferable to use polyvinyl acetate glue instead of hot melt glue for this component. Ei1 »
The dilution openings in air (32) are preferably formed in the assembled cigarette, preferably using a laser punch inserted into the manufacturing line. The size and location of the dilution grooves in the air are controlled by the regulation of the instants of the pulses and the output power of the laser punch.
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In Figs. 5-7 is shown a further embodiment of the present invention. The complete cigarette, shown in Fig. 5, generally comprises a tobacco rod (102), with an engaging member and the filler member, axially abutted against a filter plug (104). The filV buffer.
10
is in this case covered by the inner strip (106), which can
be normal paper for the tip of the cigarette or other suitable material.
The inner strip (1θ6) is shown as shown in Fig. 6. This inner ribbon is divided by peripherally spaced apart separating grooves 108 and 109 into three zones: a forward rotational zone 113, which extends from the abutment line 107 between the filter plug and the tobacco bar back to the front separator slot
(108), a rotary zone (112) extending from the rear separating slot (109) to the mouth end of the filter plug (104) and a retention zone (114) which lies between the separating grooves . The adhesive is applied to the front and rear rotating zones to attach such portions of the inner ribbon to the filter plug. Glue may also be applied between the edges (120) and (120a) of the retainer to. form A complete gasket when the inner ribbon is rolled <ξπγ around the filter cap.
The outer ribbon (122) is wound around the assembly
of the cigarette so as to overlap either the tobacco bar or the filter plug but does not fully cover the latter. Before being rolled, glue is applied to the outer ribbon to define four areas (Figure 7). At the front end of the outer ribbon, the overlap area 124 corresponds to a portion of the outer ribbon in contact with the tobacco rod 102 and is bonded by gluing. A leading restraint area 126 extends rearwardly from the overlap area to a distance equal to the width of the forward rotational zone 113 of the inner ribbon to which this area overlaps. Glue is not applied in this area. The attachment area (128) extends rearwardly from the front immobilization area and corresponds to k-
t ing the outer band in contact with the retaining zone (LLK) of the inner band. Apply glue to its underside joining it to the retention zone. The rear immobilizer area 127 does not receive any application of glue and extends rearwardly overlapping the rotating portion 112 of the inner ribbon to a distance chosen to provide stability to the entire cigarette, as will be apparent to those skilled in the art. matter.
Glue may also be applied to the edges 130 and 130a of the securing areas to ensure a complete gasket when the outer ribbon is wound. Conversion glue may be used for bonding both the inner and outer webs, with polyvinyl acetate glue being preferred.
After assembly, the rotating zones 112 and 113 of the inner ribbon are joined to the filter plug 104 to form a first unit. The outer ribbon 122 is attached to the retaining portion 11 'of the inner ribbon to form a second unit which is attached to the tobacco rod 102. Since the first unit is not attached to the tobacco rod in any way, it can rotate freely. The action of the second unit further serves to maintain the axial position of the first unit.
As the retention zones prevent the axial movement of the rotating zones, the first unit is held in its axial position and the portion of the outer ribbon that extends back into contact with the rotational zone (112) of the inner ribbon prevents flow tion.
The dilution openings are formed in air (132) and (132a) through respectively the outer ribbon and the inner ribbon and into the filter plug. Can add-sp A row
(13) or other mark to assist the smoker. In this case also the considerations concerning the position, size and number of the dilution medium in the air shall apply.
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As in the case of the first embodiment, the consumer receives the cigarette with adjustable filter with the configuration corresponding to the minimum supply of particles. Adjustment of the smoke force in the main stream by the smoker is achieved by rotating the filter, thereby varying the amount of dilution in the air provided by the dilution devices in the air.
The manufacturing techniques associated with this embodiment differ little from those described above. The inner ribbons (106) are attached to a multiple filter rod by application, on the manufacturing line, of a conventional filter manufacturing device. A further minor adaptation enables the spacer grooves 108 and 109 to be cut into the inner ribbon. The outer ribbon 122 is applied in the assembly operation in the same manner as the paper of the conventional cigarette tip is now applied. To achieve this result, minimal modifications are required in existing cigarette manufacturing devices. Air dilution openings 132 and 132a are made using conventional drilling apparatus introduced into the manufacturing line.
In Figs. 8-10 is another embodiment of the present invention. Again, the cigarette assembly generally comprises a tobacco rod (202) having a conventional filler and housing, axially abutted against a filter (20). The filter, in this embodiment, is fabricated with a conventional tampon wrap (not shown).
The inner ribbon 206 of this embodiment closely resembles the conventional paper used in the tip of the cigarette in that it is dimensioned so as to extend the length of the filter and overlap the tobacco rod.
FIG. 9 shows the inner ribbon (266) planned prior to winding. Glue is applied to the underside of the inner ribbon before wrapping it around the cigarette assembly, defining three zones: A front retention zone (215) θ bonded by glue to the filter and overlaps the abutment (207) between the filter cap and tobacco rod e. extends back over the filter cap. A rear retention zone (plb), also glued to the filter, is in contact with the rear portion of the filter plug. The rotary zone 212 does not receive any application of glue and overlaps the filter plug between the two retention zones. Two peripheral separating ribs (208) are formed in the rotatable zone after the inner ribbon has been wound around the cigarette assembly. Each of the grooves is located within the rotational zone adjacent the separating boundary between said zone and the retention zone, spaced apart by a distance which is determined by the manufacturing tolerances. As can be seen, these grooves are made by apparatuses such as a
laser included in the manufacturing line, adjusted to function "
to be continuous and so that the perforation penetrates but does not extend substantially to the filter plug. Glue may be applied between the edges 220 and 220a to ensure a complete gasket.
The outer ribbon 222 is shown as shown in Fig. 10 before winding. This tape is wound around the cigarette assembly as shown in Fig. 8. Before being rolled, apply glue to the underside of the outer ribbon to define three areas; a connecting area 224 corresponds to a portion of the outer ribbon in contact with the rotational zone of the inner ribbon 212 and glued therebetween. The coverage areas (226) do not receive any glue application and come from each
one of the sides of the adhesive area 224, in contact with the retaining regions 214 and 215 of the inner ribbon. Glue may also be applied between the edges 230 and 230a of the cover areas to ensure a complete seal when the outer wrap is wrapped around the cigarette assembly.
Dilution openings are formed in the air 232 and 232a through the outer tape coverage area and an inner tape retention zone, respectively, which penetrate into the filter cap housing. May be added if an indicator line (34 2), or other tag, to assist the smoker. The foregoing considerations concerning the location, dimensions and formation of the dilution apertures in air are applicable to this embodiment.
After assembly, the retaining regions 214 and 215 of the inner ribbon, connected to the filter plug 204, constitute a first Unit, which is glued to the tobacco rod 202.
The outer ribbon 222, joined to the retention zone 212 of the inner ribbon, constitutes a second unit. Due to the fact that the retention zones prevent axial movement of the retention zone of the inner ribbon, the second unit can rotate freely, but is prevented from moving axially. In contrast to other embodiments, in this case the filter plug remains fixed and the outer ribbon rotates, allowing adjustment of the degree of dilution in the air provided to the mainstream smoke.
The manufacturing techniques associated with this embodiment differ from those of the first two embodiments. First, the process of manufacturing the filter bar is processed in the conventional manner. Once the filter plug and the tobacco rod are axially aligned in a cigarette making machine, the inner ribbon
is applied to the assembly exactly as the paper tip of the cigarette is applied. The modification of conventional manufacturing techniques appears in the application of internal tape glue, the formation of the separating grooves and the winding of the outer tape around the assembly by known techniques. Air dilution apertures are formed in this third embodiment exactly as perforations are currently performed on the manufacturing line.
There is another technique for forming the spacing grooves 8, 108, 109 and 208. FIG. 11 illustrates this technique, applied in the preferred embodiment of FIGS. 1 to 3. Rather than forming peripheral grooves completely, the groove opening device can be adjusted to form partial grooves 11, leaving the retention zone 14 of the inner ribbon attached to the rotation zone 12 by a series of small bridges (13). This expedient prevents angular rotation of the rotary zone during manufacture or transportation. When the consumer wishes to adjust the degree of dilution in the air, the
filter breaks the bridges, allowing free rotation and
tion. This technique can be adapted to all embodiments of the invention.
In Fig. 12 shows another process for attaching the tobacco rod adjustable filter. In all the embodiments discussed hitherto, the means for attaching the adjustable filter tobacco rod is an extension of one of the tapes. For example, the embodiment of Fig. 1 is attached to the back of the outer ribbon. In the technique shown in Fig. 12, which applies this technique and the embodiment shown in Figs. 8 to 10, the inner ribbon (266) extends only forwardly until the end of the filter plug (204). After being axially aligned with a bar
of tobacco (202) in a cigarette making machine, a seaming strip (228), on which underside glue has been applied, is wound around the ready-made cigarette, overlapping the abutment line (207) between the sealing bar tobacco and the filter cap. The back end of the joint strip is shown as not being overlapped by the outer strip 222; this point is a matter of preference for a project having the sole condition that the back edge of the joint tape should not cover the dilution opening in the air 232. The advantage of this alternative is to allow the reliable filter to be fully assembled during the filter manufacturing process. The assembly of the cigarette and filter would be carried out exactly in the conventional manner. The application of the splicing tape 228 would proceed exactly as the application of the conventional paper to the cigarette butt, the only difference being the size of the applied tape.
Those skilled in the art will appreciate that they can be
variants are introduced in the particular embodiment
in the spirit of the present invention. For example, n
different materials may be chosen for the outer ribbon, the inner ribbon or the filter housing to give it collateral or decorative features. The air dilution apertures can be dimensioned and located so as to provide a desired range of degrees of particulate delivery. None of these or other variants depart from the scope of the present invention.
King-
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