WO2012164022A1 - Filterelement und filter für rauchwaren sowie ein verfahren zum herstellen des filterelementes - Google Patents

Filterelement und filter für rauchwaren sowie ein verfahren zum herstellen des filterelementes Download PDF

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    • B01J20/28095—Shape or type of pores, voids, channels, ducts

Definitions

  • the invention relates to a filter element for tobacco products, in particular cigarettes, cigarillos and / or pipes, with activated carbon particles and a binder for connecting the activated carbon particles. Furthermore, the invention relates to a filter with such a filter element and a method for producing a filter element for tobacco products, in which first activated carbon particles for connecting the activated carbon particles, a binder is added, and then a cylindrical base body of the mixture of activated carbon particles and binder is prepared.
  • Such a filter element, a filter with such a filter element and such a method are known from DE 16 92 927 C3.
  • the known filter has a plurality of filter segments, wherein a filter segment is filled with a mixture of a coarse granular activated carbon granulate having a majority particle size between 0.25 mm and 2 mm and a binder. By means of the binder, the granules of the activated carbon granules are joined together.
  • the disadvantage here is that a grid-like and porous structure arises. There is a risk that this porous structure does not have the necessary strength. hereby the filter element may be damaged during transport and / or the usual use in connection with tobacco products, in particular the consumption of tobacco products. This can lead to insufficient filtering, deterioration of the taste and / or unpleasant handling. Such activated carbon filters are practically not used in the industrial production of tobacco products.
  • smoking articles are to be understood as meaning all goods which are consumed, in particular smoked, by a person or a consumer using a filter and / or a filter element.
  • smoking products are preferably cigarettes, cigarillos, cigars, pipes and / or other tobacco products.
  • the filter and / or the filter element can be integrated in the intended for use or consumption of smoking goods and / or as a separate smoking aid, in particular for self-turner and / or self-stoppers, trained.
  • harmful substances from the smoke of, for example, tobacco, tobacco substitute products and / or other smokable substances are at least partially filterable out.
  • To reduce pollutants in the smoke activated carbon has a high performance.
  • two filter elements are currently known with activated carbon particles.
  • two filter segments designed as acetate filter segments or as paper filter segments are provided. Between these two filter segments, a third filter segment is formed as a kind of chamber, wherein the chamber and the two acetate filter and / or paper filter segments are cylindrically surrounded by a wrapping paper.
  • an activated carbon granules is introduced. In the field of activated carbon granules, the filter effect is sufficiently large, the draw resistance is rather low overall.
  • the chamber is not completely filled with the activated carbon granules. Due to production-related reasons and / or setting behavior of the activated carbon granules, especially during transport, above the activated carbon granules a passage is formed in which smoke can pass through the filter and / or the filter element with or without insufficiently low contact with the activated carbon. As a rule, a filling level of the chamber of up to 80% can be realized.
  • the filter element and / or the filter in the region of the filter segment with the chamber has a low torsional strength and / or compressive strength. As a result, there is the danger that the usability and / or manageability is impaired.
  • a filter with such a filter element can only be produced with slow-running machines, and in addition no standard machines but special machines are necessary. As a result, the production is costly and the filter can be offered in comparison to the competition only at relatively high prices. Finally, there is the risk that individual granular activated carbon granules dissolve and arise by a juxtaposition, especially in the production, transport and / or consumption, fine coal dust. This harmful coal dust can be inhaled by the consumer.
  • a filter segment or a filter element is provided, for example, is formed as an acetate filter segment, which is additionally loaded with activated carbon.
  • a filter segment instead of acetate, any other suitable material may be used. Charging the segment with activated charcoal occurs by scattering the activated carbon onto the opened filter segment.
  • the filter segment can be sprayed with a bonding agent, in particular triacetin.
  • the filter segments are subsequently enclosed in a cylindrical manner with a wrapping paper.
  • Such a filter element is 100% filled with material in terms of its cross-section and therefore has a good torsional strength and compressive strength.
  • filters with such a filter element on standard machines, in particular at high speeds can be produced. This leads to lower production costs compared to filters with a chamber for an activated carbon granulate.
  • the filter is located in a middle price level compared to the competition. Using dust-free activated carbon also reduces the risk of carbon dust inhalation.
  • a disadvantage, however, in this second known from the prior art embodiment that due to the scattering of the activated carbon only a small amount of activated carbon can be absorbed by the filter element and / or the filter segment. This results in a lower filter performance and thus a higher health risk for a consumer.
  • due to the complete cross-sectional coverage results in an increased draw resistance. This can be perceived as unpleasant by a consumer.
  • a filter element of the type mentioned in which a cylindrical base body is provided, which is formed as a compacted compact and a single compact activated carbon molding, with several channels through the body in the longitudinal direction.
  • the problem underlying the invention is solved by a method of the type mentioned, in which the base body is formed as a compacted compact and a single compact activated carbon molding, wherein during or after the production of the cylindrical base body, the cylindrical body in the longitudinal direction Channels, in particular by machine, are introduced.
  • filter elements made of activated carbon with a high density Due to the extending through the filter element channels filter elements made of activated carbon with a high density can be produced.
  • the high activated carbon density allows a high filter performance.
  • Next filter elements with a high strength can be produced.
  • Such a filter element is processable with standard machines and at high speeds, whereby an inexpensive production and competitive prices can be achieved. In particular, production costs on the level of two-way filters can be realized. At the same time good handling is feasible.
  • a dust-free and / or resistant to mechanical and / or chemical stress filter element can be produced.
  • Such loads may arise, for example, in the manufacturing process, in the further processing, transport and / or use in the consumption of tobacco products, in particular by pressure, vibration, moisture and / or constituents of the smoke.
  • the filter element has a cylindrical base body.
  • the filter element or the base body has a cylindrical shape with dimensions such that the filter element, in particular without further post-processing, can be used to produce a filter.
  • the channels are the cylindrical body in the longitudinal direction continuously formed. When consuming a smoking article with the filter element, the smoke is drawn by the consumer in the longitudinal direction through the filter and / or the filter element.
  • the channels are machined into the body.
  • the channels can pass through the filter element and / or the cylindrical base body linearly, spirally and / or zigzag in the longitudinal direction.
  • the Channels the filter element and / or the cylindrical bodies in the longitudinal direction obliquely, odd and / or be aligned parallel to the longitudinal axis.
  • an oblique arrangement and / or a spiral and / or zigzag formation of the channels of the contact of the smoke is improved with the activated carbon.
  • the filter performance is adjustable and / or improved.
  • a particularly low draw resistance is achieved.
  • the channels are cylindrical.
  • the channels can be formed during the extrusion and / or the shaping of the cylindrical base body.
  • the molding can be carried out by pressing into a mold. In this case, needles can be used to form the channels.
  • the cylindrical base body is formed as a compacted pressing.
  • the activated carbon When formed as a compact, the activated carbon is present as a single compact charcoal molding. As a result, the possibility of detachment of activated carbon particles, in particular when a wrapping paper is not completely applied to the filter element and / or the filter, significantly reduced.
  • At least one end of the cylindrical base body is compressed. Due to a compression of a, in particular circular cross-section, end of the filter element, a respective opening of a channel in the region of the compressed end in terms of its diameter is variable. As a result, an additional turbulence of the smoke when using the filter element during smoking can be achieved. As a result, the smoke comes into contact with the activated carbon of the filter element longer and / or more intensively, as a result of which the filter performance can be improved. In addition, the filter performance, the draw resistance and / or the taste behavior can be influenced by means of the degree of compression.
  • the particles of activated carbon have a particle size of less than 0.05 mm.
  • the activated carbon is preferably in the form of an activated carbon powder, whereby a high filter performance is favored.
  • the filter element has a large usable for the filtration activated carbon surface.
  • the activated carbon particles have a particle size between 0.001 mm and 0.05 mm, more preferably between 0.001 mm and 0.01 mm.
  • the fine activated charcoal particles or the activated carbon powder can be processed using a binder into a pressed piece, which can optionally be cured. Such a compact has a high strength and / or activated carbon density.
  • the proportion of activated carbon in the filter segment is in the range of 1% to 100%.
  • the optionally remaining active carbon-free constituents may be the binder and / or a suitable filler material.
  • the filler may have additional filter properties for filtering out harmful substances from the smoke.
  • a filter for tobacco products in particular cigarettes, cigarillos and / or pipes, with at least one filter element according to the invention as at least a first filter segment and at least one second filter segment.
  • the filter segments are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the filter.
  • the second filter segment may be formed as an acetate filter segment.
  • Such acetate filter segments are proven for filtering harmful components of the smoke.
  • at least a third filter segment may be provided, wherein preferably the third filter segment is formed as a paper filter segment.
  • the second filter segment and / or the third filter segment can also comprise cotton, plastic and / or another material suitable for a filter.
  • the filter may be formed as a dual filter with two filter segments, as a triple filter with three filter segments, as a quad filter with four filter segments, or as a multiple filter with a certain number of filter segments. There are various possible combinations of first, second, third, fourth and / or further filter segments.
  • the, in particular cylindrical, channels are introduced into the cylindrical base body, wherein the channels through the cylindrical body in the longitudinal direction, in particular parallel to each other.
  • the channels can be introduced to the cylindrical body linear, spiral and / or zigzag continuously.
  • the channels, the cylindrical body obliquely continuously introduced.
  • the cylindrical base body is cured. The curing takes place in particular after the introduction of the channels and / or after the upsetting of at least one end of the filter element.
  • the binder is at least partially converted to coal, in particular activated carbon.
  • the filter performance is even further improved.
  • at least one, in particular circular cross-section, end of the cylindrical base body can be upset.
  • the compression is preferably carried out before the curing of the cylindrical body. Further post-processing of the filter element is not necessary.
  • the filter element can be further processed to produce the filter according to the invention and / or introduced into the filter prepared for receiving the filter element.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a first filter according to FIG.
  • FIG. 4 shows a sectional side view of a second filter according to the invention with a filter element according to FIGS. 4 and 5
  • Fig. 9 is a schematic flow diagram of an inventive
  • Fig. 1 shows a sectional side view of a first filter 10 according to the prior art.
  • the filter 10 has a cylindrical shape and three filter segments 1 1, 12, 13.
  • the filter segments 1 1, 12, 13 are arranged in the longitudinal direction of the cylindrical filter 10 behind each other.
  • the filter segments 1 1 and 13 are formed in the embodiment shown here as acetate filter segments 1 1, 13 and are filled with an acetate-containing material 14.
  • one or both filter segments 11, 13 may be formed as a paper filter segment, cotton filter segment, plastic filter segment, and / or as a filter segment with another suitable filter material.
  • the filter segments 1 1, 12, 13 are surrounded by a wrapping paper 15 cylindrical. As a result, the filter segment 12 is formed between the filter segments 1 1, 13 as a chamber 12. In the filter segment 12 and the chamber 12, an activated carbon granules 16 is introduced. The filter segment 12 or the chamber 12 is filled to 80% with the activated carbon granules 16. Above the activated carbon granules 16 in the filter segment 12 is a passage 17. By means of the passage 17, smoke without filtering through the activated charcoal granulates 16 can pass through the filter segment 12 or the chamber 12.
  • Fig. 2 shows a sectional side view of a second filter 18 according to the prior art.
  • the filter 18 also has a cylindrical shape, but consists only of two filter segments 19, 20.
  • the filter 18 is formed as a dual filter 18.
  • the two filter segments 19, 20 are arranged in the longitudinal direction of the cylindrical filter 18 behind each other.
  • the filter segment 19 corresponds to one of the filter segments 1 1, 13 according to FIG. 1 and contains an acetate-containing material 14.
  • the second filter segment 20 is formed as an acetate filter segment 20, which, however, in contrast to the filter segments 1 1, 13, 19 additionally loaded with activated carbon.
  • the filter segment 20 is filled with a mixed material 21 of acetate and activated carbon.
  • 3 shows a sectional side view of another filter 22 according to the prior art.
  • the filter 22 has three filter segments 19, 20, 23, wherein the arrangement and structure of the filter segments 19, 20 correspond to those shown in FIG. 2.
  • a third filter segment 23 is provided, which corresponds in terms of its construction to the filter segment 19 and is filled with acetate-containing material 14.
  • the filter segment 20 is arranged with the mixed material 21 between the filter segments 19 and 23.
  • the filter 22 is formed as a triple filter 22.
  • Fig. 4 is a side perspective view of a filter element 24 with the features of the invention can be seen.
  • the filter element 24 has a cylindrical main body 25.
  • the main body 25 has a circular cross section.
  • the main body 25 is formed as a pressing and is made of activated carbon powder.
  • the activated carbon particles of the activated carbon powder have in the embodiment shown here in each case a particle size of less than 0.05 mm and are mixed with a binder for bonding the activated carbon particles.
  • the filter element 24 and the base body 25 has a plurality of channels 26, wherein not all channels 26 are provided with a reference numeral for a better clarity. Here are a total of thirteen channels 26 evenly distributed over the cross section of the main body 25. Alternatively, different numbers of channels are conceivable. By means of a change in the number of channels 26, the properties of the filter element 24 are variable.
  • the channels 26 pass through the filter element 24 or the main body 25 from a first end 27 to a second end 28 which faces away from the first end 27.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional side view of the filter element 24 according to the invention according to FIG. 4.
  • the channels 26 extend in the embodiment shown here linearly, ie straight, from the first end 27 to the second end 28 of the filter element 24 or the main body 25 In this case, the channels 26 are arranged parallel to one another and axially relative to the cylindrical basic body 25. In the embodiment shown here, the channels 26 are cylindrical and formed with a circular cross-section.
  • FIG. 6 is a side sectional view of a first filter 29 according to the invention with a filter element 24 according to FIGS. 4 and 5.
  • the filter 29 has a cylindrical shape and, in the form of a dual filter 29, two filter segments 30, 31.
  • the two filter segments 30, 31 are arranged in the longitudinal direction of the cylindrical filter 29 behind each other.
  • the filter segment 30 corresponds to one of the filter segments 11, 13, 19 according to FIGS. 1 to 3 and contains an acetate-containing material 14.
  • the second filter segment 31 is formed by the filter element 24 or completely filled.
  • 7 shows a sectional side view of a second filter 32 according to the invention with a filter element 24 according to FIGS. 4 and 5.
  • the cylindrical filter 32 has three filter segments 33, 34, 35 which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the filter 32.
  • the filter 32 is formed as a triple filter 32.
  • the filter segments 33 and 35 correspond in their construction to the filter segments 1 1, 13, 19 and 30 shown in FIGS. 1 to 3 and 7.
  • the filter segment 34 is disposed between the filter segments 33 and 35 and is analogous to the filter segment 31 through the filter element 31 formed or filled according to FIG.
  • FIG. 8 is a sectional side view of another filter 36 according to the invention with a filter element 24 according to FIGS. 4 and 5.
  • the cylindrical filter 36 is formed as a multiple filter and in the embodiment shown here as a quad filter 36. Accordingly, the filter 36 has four filter segments 37, 38, 39, 40, which are arranged in the longitudinal direction of the filter 36 behind each other.
  • the filter segment 37 is constructed analogously to the filter segments 1 1, 13, 19, 30, 33 and 35 according to the preceding figures and is filled with acetate-containing material 14.
  • the filter segments 38 and 40 are each formed by a filter element 24 or filled. Between the two filter segments 38 and 40 and the two filter elements 24, the filter segment 39 is arranged.
  • the filter segment 39 is formed in the embodiment shown here as a paper filter segment 39 and filled with a paper filter material 41. At a side remote from the filter segment 41 side of the filter segment 38, the filter segment 37 is positioned.
  • the filter segments 30, 33, 35, 37, 39 may be formed as a cotton filter segment, plastic filter segment, and / or as a filter segment with another suitable filter material.
  • further combinations of differently shaped filter segments are conceivable in which at least one filter element 24 is used in each case.
  • FIG. 9 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for producing a filter element 24 according to FIGS. 4 and 5.
  • the method according to the invention is started in a step S10.
  • activated carbon particles are provided in a step S1.
  • the activated carbon particles are in the form of an activated carbon powder with a particle size of less than 0.05 mm.
  • a binder is added in a subsequent step S12.
  • the binder used is harmless to health and does not affect the filter properties of the activated carbon particles.
  • the addition of the binder results in a mixture of activated carbon particles and the binder.
  • a cylindrical base body 25 is produced from the mixture.
  • the mixture is supplied to an extrusion device, for example, and / or compacted by means of a pressing device into a pressed piece.
  • first of all a cylindrical strand can be produced.
  • the cylindrical strand is then separated into a plurality of filter elements 24 and cylindrical base body 25 having a predetermined length.
  • channels 26 are introduced into the cylindrical base body 25 or the cylindrical strand.
  • the introduction of the channels 26 takes place after the production of the cylindrical main body 25 or the cylindrical strand.
  • the introduction of the channels 26 can also take place during the production, in particular the extrusion and / or shaping, of the main body 25 or of the strand in step S13.
  • the channels 26 are introduced into a mold by means of needles during pressing.
  • step S16 curing of the binder takes place.
  • the filter element 24 or the base body 25 is solidified in such a way that the filter element 24 or the base body 25 remains dimensionally stable in a customary use in connection with tobacco products.
  • a compression takes place between the step S14 and the step S16 in a step S15.
  • the first end 27 and / or the second end 28 is compressed by means of a compression device.
  • the compression according to step S15 thus takes place before the curing of the binder according to step S16. Due to the compression of the material of the filter element 24 is compressed in the region of the compressed end 27, 28.
  • the diameter of the opening of the channels 26 is variable.
  • a step S17 following the hardening according to step S16 the method according to the invention is ended.
  • the channels can be introduced into the filter element 24 or the main body 25 instead of before curing according to step S16 only after curing.
  • step S14 is shifted between steps S16 and S17.
  • steps S13, S14 and S15 may be performed simultaneously according to an alternative embodiment. As a result, the manufacturing process in less time is feasible.
  • the filter element 24 produced by the method according to the invention can then be incorporated into a filter 10, 18, 22, 29, 32, 36 without further post-processing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (24) für Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, Zigarillos und/oder Pfeifen, mit Aktivkohleteilchen und einem Bindemittel zum Verbinden der Aktivkohleteilchen, wobei zum Erreichen einer hinreichenden Filterleistung und einer guten Handhabbarkeit ein zylindrischer Grundkörper (25) vorgesehen ist, der als ein verdichtetes Pressstück und als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück ausgebildet ist, wobei mehrere Kanäle (26) den Grundkörper (25) in Längsrichtung durchlaufen.

Description

Filterelement und Filter für Rauchwaren sowie ein Verfahren zum Herstellen des
Filterelementes
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, Zigarillos und/oder Pfeifen, mit Aktivkohleteilchen und einem Bindemittel zum Verbinden der Aktivkohleteilchen. Weiter betrifft die Erfindung einen Filter mit einem solchen Filterelement sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelementes für Rauchwaren, bei dem zunächst Aktivkohleteilchen zum Verbinden der Aktivkohleteilchen ein Bindemittel zugegeben wird, und sodann ein zylindrischer Grundkörper aus dem Gemisch von Aktivkohleteilchen und Bindemittel hergestellt wird.
Ein solches Filterelement, ein Filter mit einem solchen Filterelement und ein solches Verfahren sind aus der DE 16 92 927 C3 bekannt. Der bekannte Filter weist mehrere Filtersegmente auf, wobei ein Filtersegment mit einem Gemisch aus einem grobkörnigen Aktivkohlegranulat mit einer mehrheitlichen Partikelgröße zwischen 0,25 mm und 2 mm und einem Bindemittel befüllt ist. Mittels des Bindemittels werden die Granulatkörner des Aktivkohlegranulats miteinander verbunden.
Nachteilig hierbei ist, dass eine gitterartige und poröse Struktur entsteht. Es besteht die Gefahr, dass diese poröse Struktur nicht die notwendige Festigkeit aufweist. Hierdurch kann das Filterelement beim Transport und/oder der üblichen Verwendung im Zusammenhang mit Rauchwaren, insbesondere dem Konsum von Rauchwaren, beschädigt werden. Dies kann zu einer unzureichenden Filterung, einer Verschlechterung des Geschmacks und/oder einer unangenehmen Handhabung führen. Derartige Aktivkohlefilter finden in der industriellen Produktion von Rauchwaren praktisch keine Anwendung.
Unter Rauchwaren sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sämtliche Waren zu verstehen, die unter Verwendung eines Filters und/oder eines Filterelementes von einer Person bzw. einem Konsumenten konsumiert, insbesondere geraucht, werden können. Vorzugsweise sind unter Rauchwaren beispielsweise Zigaretten, Zigarillos, Zigarren, Pfeifen und/oder andere Tabakwaren zu verstehen. Der Filter und/oder das Filterelement kann in die zum Gebrauch bzw. Konsum vorgesehene Rauchware integriert sein und/oder als separates Rauchhilfsmittel, insbesondere für Selbstdreher und/oder Selbststopfer, ausgebildet sein. Mittels des Filters und/oder Filterelementes sind gesundheitsschädliche Stoffe aus dem Rauch von beispielsweise Tabak, Tabakersatzprodukten und/oder anderen rauchbaren Stoffen mindestens teilweise heraus filterbar. Zur Reduzierung von Schadstoffen im Rauch besitzt Aktivkohle eine hohe Leistungsfähigkeit. Wie auch in den Figuren 1 bis 3 der Figurenbeschreibung zum Stand der Technik dargestellt, sind derzeit zwei Filterelemente mit Aktivkohleteilchen bekannt. Bei einer ersten aus dem Stand der Technik bekannten Ausführung, sind zwei als Acetatfilter-Segmente oder als Papierfilter-Segmente ausgebildete Filtersegmente vorgesehen. Zwischen diesen beiden Filtersegmenten ist ein drittes Filtersegment als eine Art Kammer ausgebildet, wobei die Kammer und die beiden Acetatfilter- und/oder Papierfiltersegmente zylinderförmig von einem Umhüllungspapier umgeben sind. In der Kammer ist ein Aktivkohlegranulat eingebracht. Im Bereich des Aktivkohlegranulats ist die Filterwirkung hinreichend groß, wobei der Zugwiderstand insgesamt eher gering ist.
Nachteilig ist jedoch, dass die Kammer nicht vollständig mit dem Aktivkohlegranulat befüllt ist. Aufgrund produktionstechnischer Gründe und/oder einem Setzverhalten des Aktivkohlegranulats, insbesondere beim Transport, bildet sich oberhalb des Aktivkohlegranulats eine Passage, in der Rauch ohne oder nur mit unzureichend geringem Kontakt zur Aktivkohle den Filter und/oder das Filterelement passieren kann. In der Regel ist ein Füllgrad der Kammer von maximal 80 % realisierbar. Weiter ist nachteilig, dass das Filterelement und/oder der Filter im Bereich des Filtersegments mit der Kammer eine geringe Torsionsfestigkeit und/oder Druckfestigkeit aufweist. Hierdurch besteht die Gefahr, dass die Verwendbarkeit und/oder Handhabbarkeit beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist ein Filter mit einem solchen Filterelement nur mit langsam laufenden Maschinen herstellbar, wobei zudem keine Standardmaschinen sondern Spezialmaschinen notwendig sind. Hierdurch ist die Herstellung kostenintensiv und der Filter kann im Vergleich zum Wettbewerb nur zu relativ hohen Preisen angeboten werden. Schließlich besteht das Risiko, dass sich einzelne Aktivkohlegranulatkörner lösen und durch ein Aneinanderreihen, insbesondere bei der Herstellung, dem Transport und/oder dem Konsum, feiner Kohlenstaub entsteht. Dieser gesundheitsschädliche Kohlenstaub kann vom Konsumenten eingeatmet werden.
Bei einer zweiten aus dem Stand der Technik bekannten Ausführung, ist anstelle eines kammerartigen Filtersegments ein Filtersegment bzw. ein Filterelement vorgesehen, dass beispielsweise als ein Acetatfilter-Segment ausgebildet ist, das zusätzlich mit Aktivkohle beladen ist. Hierbei kann anstelle von Acetat auch jedes andere geeignete Material eingesetzt sein. Die Beladung des Segments mit Aktivkohle erfolgt, indem die Aktivkohle auf das geöffnete Filtersegment aufgestreut wird. Hierbei kann das Filtersegment mit einem Verklebungsmittel, insbesondere Triacetin, besprüht sein. Die Filtersegmente werden anschleißend mit einem Umhüllungspapier zylindrisch umschlossen.
Ein solches Filterelement ist hinsichtlich seines Querschnitts zu 100% mit Material ausgefüllt und weist daher eine gute Torsionsfestigkeit und Druckfestigkeit auf. Zudem sind Filter mit einem solchen Filterelement auf Standardmaschinen, insbesondere mit hohen Geschwindigkeiten, herstellbar. Dies führt im Vergleich zu Filtern mit einer Kammer für ein Aktivkohlegranulat zu geringeren Herstellungskosten. Der Filter ist im Vergleich zum Wettbewerb in einem mittleren Preisniveau angesiedelt. Bei der Verwendung von entstaubter Aktivkohle ist zudem das Risiko des Einatmens von Kohlenstaub reduziert. Nachteilig ist jedoch bei dieser zweiten aus dem Stand der Technik bekannten Ausführung, dass aufgrund des Aufstreuens der Aktivkohle lediglich eine geringe Menge von Aktivkohle von dem Filterelement und/oder dem Filtersegment aufgenommen werden kann. Hierdurch ergibt sich eine geringere Filterleistung und somit eine höhere Gesundheitsgefährdung eines Konsumenten. Zudem ergibt sich aufgrund der vollständigen Querschnittsabdeckung ein erhöhter Zugwiderstand. Dies kann von einem Konsumenten als unangenehm empfunden werden.
Es ist daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem, ein Filterelement und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Filterelementes der eingangs genannten Art anzugeben, um einerseits eine hinreichende Filterleistung und andererseits eine gute Handhabbarkeit zu erreichen. Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Filterelement der eingangs genannten Art gelöst, bei dem ein zylindrischer Grundkörper vorgesehen ist, der als ein verdichtetes Pressstück und als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück ausgebildet ist, wobei mehrere Kanäle den Grundkörper in Längsrichtung durchlaufen. Des Weiteren wird das der Erfindung zugrunde liegende Problem durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Grundkörper als ein verdichtetes Pressstück und als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück ausgebildet wird, wobei während oder nach der Herstellung des zylindrischen Grundkörpers den zylindrischen Grundkörper in Längsrichtung durchlaufende Kanäle, insbesondere maschinell, eingebracht werden.
Aufgrund der sich durch das Filterelement erstreckenden Kanäle sind Filterelemente aus Aktivkohle mit einer hohen Dichte herstellbar. Die hohe Aktivkohledichte ermöglicht eine hohe Filterleistung. Weiter sind Filterelemente mit einer hohen Festigkeit herstellbar. Ein solches Filterelement ist mit Standardmaschinen und mit hohen Geschwindigkeiten verarbeitbar, wodurch eine kostengünstige Herstellung und wettbewerbsfähige Preise erreichbar sind. Insbesondere sind Produktionskosten auf dem Niveau von Zweifachfiltern realisierbar. Gleichzeitig ist eine gute Handhabbarkeit realisierbar. Insbesondere ist ein staubfreies und/oder gegen mechanische und/oder chemische Belastungen widerstandsfähiges Filterelement herstellbar. Derartige Belastungen können beispielsweise im Herstellungsprozess, bei der Weiterverarbeitung, dem Transport und/oder der Verwendung beim Konsum von Rauchwaren, insbesondere durch Druck, Erschütterungen, Feuchtigkeit und/oder Bestandteile des Rauchs, entstehen. Aufgrund einer Veränderung und/oder Anpassung der Anzahl der Kanäle und/oder des Durchmessers der Kanäle sind Eigenschaften des Filterelementes und/oder des Filters, wie insbesondere die Filterleistung, der Zugwiderstand und/oder das Geschmacksverhalten, veränderbar und/oder einstellbar. Des Weiteren weist das Filterelement einen zylindrischen Grundkörper auf. Vorzugsweise hat das Filterelement bzw. der Grundkörper eine zylindrische Gestalt mit derartigen Abmessungen, dass das Filterelement, insbesondere ohne weitere Nachbearbeitung, zur Herstellung eines Filters einsetzbar ist. Die Kanäle sind den zylindrischen Grundkörper in Längsrichtung durchlaufend ausgebildet. Beim Konsum einer Rauchware mit dem Filterelement wird der Rauch durch den Konsumenten in Längsrichtung durch den Filter und/oder das Filterelement gesogen. Vorzugsweise sind die Kanäle maschinell in den Grundkörper eingebracht. Hierdurch ist die Anzahl der Kanäle, der Querschnitt der Kanäle und/oder der Durchmesser der Kanäle einfach und mit einer hinreichenden Qualität vorgebbar und/oder einstellbar.
Die Kanäle können das Filterelement und/oder den zylindrischen Grundkörper linear, spiralförmig und/oder zickzackartig in Längsrichtung durchlaufen. Weiter können die Kanäle das Filterelement und/oder den zylindrischen Grundkörpern in Längsrichtung schräg, ungerade und/oder parallel zur Längsachse ausgerichtet sein. Bei einer schrägen Anordnung und/oder einer spiralförmigen und/oder zickzackartigen Ausbildung der Kanäle wird der Kontakt des Rauchs mit der Aktivkohle verbessert. Hierdurch ist die Filterleistung einstellbar und/oder verbesserbar. Bei einer linearen Anordnung der Kanäle in Längsrichtung, insbesondere parallel zur Längsachse, des Filterelementes und/oder zylindrischen Grundkörpers ist ein besonders geringer Zugwiderstand erreichbar. Vorzugsweise sind die Kanäle zylindrisch ausgebildet. Dies erlaubt ein einfaches Einbringen der Kanäle in das Filterelement, insbesondere mittels einer Stecheinrichtung und/oder Bohreinrichtung. Die Kanäle sind bei der Extrusion und/oder der Ausformung des zylindrischen Grundkörpers ausbildbar. Die Ausformung kann mittels Pressen in eine Form durchgeführt werden. Hierbei sind Nadeln zum Ausbilden der Kanäle einsetzbar. Darüber hinaus ist der zylindrische Grundkörper als ein verdichtetes Pressstück ausgebildet. Hierdurch ist ein Filterelement mit einer hohen Festigkeit und/oder hohen Aktivkohledichte realisierbar. Aufgrund der hohen Festigkeit ist die Gefahr von Beschädigungen des Filterelementes und/oder des Filters, insbesondere bei der Herstellung, dem Transport und/oder dem Konsum, deutlich reduzierbar. Eine hohe Aktivkohledichte begünstigt zudem eine gute Filterleistung. Bei der Ausbildung als ein Pressstück liegt die Aktivkohle als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück vor. Hierdurch ist die Möglichkeit eines Ablösens von Aktivkohleteilchen, insbesondere wenn ein Umhüllungspapier nicht vollständig an dem Filterelement und/oder dem Filter anliegt, deutlich reduziert.
Vorzugsweise ist mindestens ein Ende des zylindrischen Grundkörpers gestaucht. Aufgrund einer Stauchung eines, insbesondere im Querschnitt kreisförmigen, Endes des Filterelementes ist eine jeweilige Öffnung eines Kanals im Bereich des gestauchten Endes hinsichtlich seines Durchmessers veränderbar. Hierdurch kann eine zusätzliche Verwirbelung des Rauchs bei der Verwendung des Filterelementes beim Rauchen erreicht werden. Der Rauch gelangt hierdurch länger und/oder intensiver mit der Aktivkohle des Filterelementes in Kontakt, wodurch die Filterleistung verbesserbar ist. Darüber hinaus ist mittels des Grads der Stauchung die Filterleistung, der Zugwiderstand und/oder das Geschmacksverhalten beeinflussbar. Dies ist von Vorteil, da bei bisher in der industriellen Produktion eingesetzten Filtern mit Aktivkohle eine Veränderung der Filterleistung, des Zugwiderstands und/oder des Geschmacksverhaltens nur durch eine Veränderung der Menge der Aktivkohle und/oder der Partikelgröße in dem Filterelement erreichbar ist. Dies führt beispielsweise bei Filtern mit einem als Kammer für ein Aktivkohlegranulat ausgebildetem Filtersegment zu einer mehr oder weniger groß ausgebildeten Passage über dem Aktivkohlegranulat, in dem der Rauch ungefiltert an der Aktivkohle vorbei streichen kann. Bei Filtern mit einem mit Aktivkohle beladenen Filtersegment, insbesondere einem Acetatfilter-Segment, besteht die Gefahr, dass der Rauch das Filterelement entlang von Bahnen durchdringt, bei denen der Rauch für eine hinreichende Filterung unzureichenden Kontakt mit der Aktivkohle hat. Diese Gefahren werden durch das erfindungsgemäße Filterelement, insbesondere aufgrund mindestens eines gestauchten Endes, deutlich reduziert.
Nach einer weiteren Ausführungsform weisen die Aktivkohleteilchen eine Partikelgröße von weniger als 0,05 mm auf. Somit liegt die Aktivkohle vorzugsweise in der Art eines Aktivkohle-Pulvers vor, wodurch eine hohe Filterleistung begünstigt ist. Insbesondere weist das Filterelement eine große für die Filtration nutzbare Aktivkohlefläche auf. Vorzugsweise haben die Aktivkohleteilchen eine Partikelgröße zwischen 0,001 mm und 0,05 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,001 mm und 0,01 mm. Die feinen Aktivkohleteilchen bzw. das Aktivkohle-Pulver ist unter Verwendung eines Bindemittels zu einem Pressstück verarbeitbar, welches gegebenenfalls noch ausgehärtet werden kann. Ein solches Pressstück weist eine hohe Festigkeit und/oder Aktivkohledichte auf. Zudem ist hierdurch eine Ablösung von Aktivkohleteilchen und die Gefahr des Einatmens von Aktivkohleteilchen deutlich reduzierbar. Vorzugsweise liegt der Anteil von Aktivkohle im Filtersegment im Bereich von 1 % bis 100 %. Die gegebenenfalls verbleibenden aktivkohlefreien Bestandteile können das Bindemittel und/oder ein geeignetes Füllmaterial sein. Hierbei kann das Füllmaterial zusätzliche Filtereigenschaften zum Herausfiltern von gesundheitsschädlichen Stoffen aus dem Rauch aufweisen.
Von besonderem Vorteil ist ein Filter für Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, Zigarillos und/oder Pfeifen, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Filterelement als mindestens ein erstes Filtersegment und mit mindestens einem zweiten Filtersegment. Vorzugsweise sind die Filtersegmente in Längsrichtung des Filters hinter einander angeordnet. Das zweite Filtersegment kann als ein Acetatfilter- Segment ausgebildet sein. Derartige Acetatfilter-Segmente sind zum Filtern von gesundheitsschädlichen Bestandteilen des Rauchs bewährt. Weiter kann mindestens ein drittes Filtersegment vorgesehen sein, wobei vorzugsweise das dritte Filtersegment als ein Papierfilter-Segment ausgebildet ist. Das zweite Filtersegment und/oder das dritte Filtersegment kann auch Baumwolle, Kunststoff und/oder ein anderes für einen Filter geeignetes Material aufweisen. Der Filter kann als ein Zweifachfilter mit zwei Filtersegmenten, als ein Dreifachfilter mit drei Filtersegmenten, als ein Vierfachfilter mit vier Filtersegmenten oder als ein Mehrfachfilter mit einer bestimmten Anzahl von Filtersegmenten ausgebildet sein. Hierbei bestehen verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von ersten, zweiten, dritten, vierten und/oder weiteren Filtersegmenten.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die, insbesondere zylindrischen, Kanäle in den zylindrischen Grundkörper eingebracht, wobei die Kanäle den zylindrischen Grundkörper in Längsrichtung, insbesondere parallel zueinander, durchlaufen. Die Kanäle können den zylindrischen Grundkörper linear, spiralförmig und/oder zickzackartig durchlaufend eingebracht werden. Des Weiteren sind die Kanäle den zylindrischen Grundkörper schräg durchlaufend einbringbar. Vorzugsweise wird der zylindrische Grundkörper ausgehärtet. Das Aushärten erfolgt insbesondere nach dem Einbringen der Kanäle und/oder nach dem Stauchen mindestens eines Endes des Filterelementes. Vorzugsweise wird das Bindemittel während des Aushärtens mindestens teilweise in Kohle, insbesondere Aktivkohle, umgewandelt. Hierdurch ist die Filterleistung noch weiter verbesserbar. Des Weiteren kann mindestens ein, insbesondere im Querschnitt kreisförmiges, Ende des zylindrischen Grundkörpers gestaucht werden. Die Stauchung erfolgt vorzugsweise vor der Aushärtung des zylindrischen Grundkörpers. Eine weitere Nachbearbeitung des Filterelements ist nicht notwendig. Das Filterelement kann zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filters weiter verarbeitet und/oder in den für die Aufnahme des Filterelements vorbereiteten Filter eingebracht werden.
Nachfolgend werden der Stand der Technik und die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten Filters gemäß dem
Stand der Technik, eine geschnittene Seitendarstellung eines zweiten Filters gemäß dem Stand der Technik, eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren Filters gemäß dem Stand der Technik, eine perspektivische Seitenansicht eines Filterelements mit den Erfindungsmerkmalen, eine schematische geschnittene Seitendarstellung des erfindungsgemäßen Filterelements gemäß Fig. 4, eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Filters mit einem Filterelement gemäß Fig. 4 und 5, eine geschnittene Seitendarstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Filters mit einem Filterelement gemäß Fig. 4 und 5, eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Filters mit einem Filterelement gemäß Fig. 4 und 5, und Fig. 9 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Herstellen eines Filterelementes gemäß Fig. 4 und 5.
In den vorstehend genannten und nachfolgend beschriebenen Figuren tragen jeweils gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen. Insoweit wird auch jeweils auf die vorangegangene Beschreibung Bezug genommen. Fig. 1 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten Filters 10 gemäß dem Stand der Technik. Der Filter 10 hat eine zylindrische Form und drei Filtersegmente 1 1 , 12, 13. Somit ist der Filter 10 als ein Dreifachfilter 10 ausgebildet. Die Filtersegmente 1 1 , 12, 13 sind in Längsrichtung des zylindrischen Filters 10 hinter einander angeordnet. Die Filtersegmente 1 1 und 13 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Acetatfilter-Segmente 1 1 , 13 ausgebildet und sind mit einem acetathaltigen Material 14 ausgefüllt. Alternativ kann eines oder können beide Filtersegmente 1 1 , 13 als ein Papierfilter-Segment, Baumwoll-Filtersegment, Kunststoff-Filtersegment und/oder als ein Filtersegment mit einem anderen geeigneten Filtermaterial ausgebildet sein.
Die Filtersegmente 1 1 , 12, 13 sind von einem Umhüllungspapier 15 zylinderförmig umgeben. Hierdurch ist das Filtersegment 12 zwischen den Filtersegmenten 1 1 , 13 als eine Kammer 12 ausgebildet. In das Filtersegment 12 bzw. die Kammer 12 ist ein Aktivkohlegranulat 16 eingebracht. Das Filtersegment 12 bzw. die Kammer 12 ist zu 80 % mit dem Aktivkohlegranulat 16 gefüllt. Oberhalb des Aktivkohlegranulats 16 ist in dem Filtersegment 12 eine Passage 17. Mittels der Passage 17 kann Rauch ohne Filterung durch die Aktivkohlegranulate 16 das Filtersegment 12 bzw. die Kammer 12 passieren. Fig. 2 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines zweiten Filters 18 gemäß dem Stand der Technik. Der Filter 18 hat ebenfalls eine zylindrische Form, besteht aber nur aus zwei Filtersegmenten 19, 20. Damit ist der Filter 18 als ein Zweifachfilter 18 ausgebildet. Die beiden Filtersegmente 19, 20 sind in Längsrichtung des zylindrischen Filters 18 hinter einander angeordnet. Das Filtersegment 19 entspricht einem der Filtersegmente 1 1 , 13 gemäß Fig. 1 und enthält ein acetathaltiges Material 14.
Das zweite Filtersegment 20 ist als ein Acetatfilter-Segment 20 ausgebildet, das jedoch im Gegensatz zu den Filtersegmenten 1 1 , 13, 19 zusätzlich mit Aktivkohle beladen ist. Somit ist das Filtersegment 20 mit einem Mischmaterial 21 aus Acetat und Aktivkohle ausgefüllt. Fig. 3 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren Filters 22 gemäß dem Stand der Technik. Der Filter 22 hat drei Filtersegmente 19, 20, 23, wobei Anordnung und Aufbau der Filtersegmente 19, 20 denen gemäß Fig. 2 entsprechen. Zusätzlich ist ein drittes Filtersegment 23 vorgesehen, dass hinsichtlich seines Aufbaus dem Filtersegment 19 entspricht und mit acetathaltigen Material 14 ausgefüllt ist. Hierbei ist das Filtersegment 20 mit dem Mischmaterial 21 zwischen den Filtersegmenten 19 und 23 angeordnet. Somit ist der Filter 22 als ein Dreifachfilter 22 ausgebildet.
Fig. 4 ist eine perspektivische Seitenansicht eines Filterelements 24 mit den Erfindungsmerkmalen zu entnehmen. Das Filterelement 24 hat einen zylindrischen Grundkörper 25. Der Grundkörper 25 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Weiter ist der Grundkörper 25 als ein Pressstück ausgebildet und besteht aus Aktivkohle-Pulver. Die Aktivkohleteilchen des Aktivkohlepulvers haben in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine Partikelgröße von weniger als 0,05 mm und sind mit einem Bindemittel zum Verbinden der Aktivkohleteilchen vermischt.
Das Filterelement 24 bzw. der Grundkörper 25 weist mehrere Kanäle 26 auf, wobei hier für eine bessere Übersichtlichkeit nicht alle Kanäle 26 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Hier sind insgesamt dreizehn Kanäle 26 gleichmäßig über den Querschnitt des Grundkörpers 25 verteilt. Alternativ hierzu sind verschiedene Anzahlen von Kanälen denkbar. Mittels einer Änderung der Anzahl der Kanäle 26 sind die Eigenschaften des Filterelements 24 veränderbar. Die Kanäle 26 durchlaufen das Filterelement 24 bzw. den Grundkörper 25 von einem ersten Ende 27 bis zu einem von dem ersten Ende 27 abgewandt angeordneten zweiten Ende 28.
Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitendarstellung des erfindungsgemäßen Filterelements 24 gemäß Fig. 4. Die Kanäle 26 erstrecken sich in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel linear, also gerade, von dem ersten Ende 27 bis zum zweiten Ende 28 des Filterelements 24 bzw. des Grundkörpers 25. Hierbei sind die Kanäle 26 parallel zueinander und axial zu dem zylinderförmigen Grundkörper 25 angeordnet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kanäle 26 zylindrisch und mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet.
Fig. 6 ist eine geschnittene Seitendarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Filters 29 mit einem Filterelement 24 gemäß Fig. 4 und 5 zu entnehmen. Der Filter 29 weist eine zylindrische Form und in der Ausbildung als Zweifachfilter 29 zwei Filtersegmente 30, 31 auf. Die beiden Filtersegmente 30, 31 sind in Längsrichtung des zylindrischen Filters 29 hinter einander angeordnet. Das Filtersegment 30 entspricht einem der Filtersegmente 1 1 , 13, 19 gemäß Fig. 1 bis 3 und enthält ein acetathaltiges Material 14. Das zweite Filtersegment 31 wird durch das Filterelement 24 gebildet bzw. vollständig ausgefüllt. Fig. 7 zeigt eine geschnittene Seitendarstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Filters 32 mit einem Filterelement 24 gemäß Fig. 4 und 5. Der zylindrische Filter 32 hat drei Filtersegmente 33, 34, 35, die in Längsrichtung des Filters 32 hinter einander angeordnet sind. Somit ist der Filter 32 als ein Dreifachfilter 32 ausgebildet. Die Filtersegmente 33 und 35 entsprechen hinsichtlich ihres Aufbaus den Filtersegmenten 1 1 , 13, 19 und 30 gemäß den Fig. 1 bis 3 und 7. Das Filtersegment 34 ist zwischen den Filtersegmenten 33 und 35 angeordnet und wird durch das Filterelement 24 analog zum Filtersegment 31 gemäß Fig. 6 gebildet bzw. ausgefüllt. Fig. 8 ist eine geschnittene Seitendarstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Filters 36 mit einem Filterelement 24 gemäß Fig. 4 und 5 zu entnehmen. Der zylinderförmige Filter 36 ist als ein Mehrfachfilter und in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Vierfachfilter 36 ausgebildet. Dementsprechend hat der Filter 36 vier Filtersegmente 37, 38, 39, 40, die in Längsrichtung des Filters 36 hinter einander angeordnet sind. Hierbei ist das Filtersegment 37 analog zu den Filtersegmenten 1 1 , 13, 19, 30, 33 und 35 gemäß den vorangegangenen Figuren aufgebaut und ist mit acetathaltigem Material 14 aufgefüllt. Die Filtersegmente 38 und 40 werden jeweils durch ein Filterelement 24 gebildet bzw. ausgefüllt. Zwischen den beiden Filtersegmenten 38 und 40 bzw. den beiden Filterelementen 24 ist das Filtersegment 39 angeordnet. Das Filtersegment 39 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Papierfilter-Segment 39 ausgebildet und mit einem Papierfiltermaterial 41 ausgefüllt. An einer von dem Filtersegment 41 abgewandt angeordneten Seite des Filtersegments 38 ist das Filtersegment 37 positioniert. Alternativ können die Filtersegmente 30, 33, 35, 37, 39 als ein Baumwoll- Filtersegment, Kunststoff-Filtersegment und/oder als ein Filtersegment mit einem anderen geeigneten Filtermaterial ausgebildet sein. Weiter sind alternativ oder zusätzlich zu den hier gezeigten Kombinationsmöglichkeiten des Filterelements 24 weitere Kombinationen von unterschiedlich ausgebildeten Filtersegmenten denkbar, bei denen jeweils mindestens ein Filterelement 24 verwendet wird.
Fig. 9 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Filterelementes 24 gemäß Fig. 4 und 5. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem Schritt S10 gestartet. Sodann werden in einem Schritt S1 1 Aktivkohlteilchen bereitgestellt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Aktivkohleteilchen in Form eines Aktivkohle-Pulvers mit einer Partikelgröße von weniger als 0,05 mm vor.
Um die Aktivkohleteilchen miteinander zu verbinden wird in einem nachfolgendem Schritt S12 ein Bindemittel zugegeben. Das verwendete Bindemittel ist gesundheitlich unbedenklich und beeinträchtigt nicht die Filtereigenschaften der Aktivkohleteilchen. Durch die Zugabe des Bindemittels entsteht ein Gemisch von Aktivkohleteilchen und dem Bindemittel. In einem sodann erfolgenden Schritt S13 wird aus dem Gemisch ein zylindrischer Grundkörper 25 hergestellt. Hierzu wird das Gemisch beispielsweise einer Extrusionsvorrichtung zugeführt und/oder mittels einer Pressvorrichtung zu einem Pressstück verdichtet. Bei der Herstellung des zylindrischen Grundkörpers 25 kann zunächst ein zylinderförmiger Strang hergestellt werden. Der zylinderförmige Strang wird anschließend in mehrere Filterelemente 24 bzw. zylindrische Grundkörper 25 mit einer vorgegebenen Länge getrennt. In einem Schritt S14 werden Kanäle 26 in den zylindrischen Grundkörper 25 oder den zylinderförmigen Strang eingebracht. Das Einbringen der Kanäle 26 erfolgt nach der Herstellung des zylindrischen Grundkörpers 25 oder des zylinderförmigen Strangs. In einer alternativen Ausführungsform kann das Einbringen der Kanäle 26 auch während der Herstellung, insbesondere der Extrusion und/oder Ausformung, des Grundkörpers 25 oder des Strangs in Schritt S13 erfolgen. Beispielsweise werden die Kanäle 26 beim Pressen in eine Form mittels Nadeln eingebracht.
Hiernach erfolgt in einem Schritt S16 eine Aushärtung des Bindemittels. Hierdurch wird das Filterelement 24 bzw. der Grundkörper 25 derart verfestigt, dass das Filterelement 24 bzw. der Grundkörper 25 bei einer üblichen Verwendung im Zusammenhang mit Rauchwaren formstabil bleibt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform erfolgt zwischen dem Schritt S14 und dem Schritt S16 in einem Schritt S15 eine Stauchung. Hierbei wird das erste Ende 27 und/oder das zweite Ende 28 mittels einer Stauchvorrichtung gestaucht. Die Stauchung gemäß Schritt S15 erfolgt somit vor dem Aushärten des Bindemittels gemäß Schritt S16. Aufgrund der Stauchung wird das Material des Filterelementes 24 im Bereich des gestauchten Endes 27, 28 verdichtet. Mittels einer vorgegebenen Stärke und/oder eines vorgegebenen Grads der Stauchung ist der Durchmesser der Öffnung der Kanäle 26 veränderbar.
In einem nach dem der Aushärtung gemäß Schritt S16 folgenden Schritt S17 wird das erfindungsgemäße Verfahren beendet. Nach einer weiteren hier nicht näher dargestellten Ausführungsform können die Kanäle statt vor der Aushärtung gemäß Schritt S16 erst nach der Aushärtung in das Filterelement 24 bzw. den Grundkörper 25 eingebracht werden. In diesem Fall ist der Schritt S14 zwischen die Schritte S16 und S17 verschoben. Des Weiteren können die Schritte S13, S14 und S15 nach einer alternativen Ausführungsform gleichzeitig durchgeführt werden. Hierdurch ist der Herstellungsprozess in kürzerer Zeit durchführbar. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Filterelement 24 kann anschließend ohne weitere Nachbearbeitung in einem Filter 10, 18, 22, 29, 32, 36 eingearbeitet werden.
B e z u a s z e i c h e n l i s t e :
Filter
Filtersegment
Filtersegment
Filtersegment
Acetathaltiges Material
Umhüllungspapier
Aktivkohlegranulat
Passage
Filter
Filtersegment
Filtersegment
Mischmaterial
Filter
Filtersegment
Filterelement
Grundkörper
Kanal
Erstes Ende
Zweites Ende
Filter
Filtersegment
Filtersegment
Filter
Filtersegment
Filtersegment
Filtersegment
Filter
Filtersegment
Filtersegment
Filtersegment
Filtersegment
Papierfiltermaterial

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
Filterelement für Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, Zigarillos und/oder Pfeifen, mit Aktivkohleteilchen und einem Bindemittel zum Verbinden der Aktivkohleteilchen, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Grundkörper (25), der als ein verdichtetes Pressstück und als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück ausgebildet ist, wobei mehrere Kanäle (26) den Grundkörper (25) in Längsrichtung durchlaufen.
Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die, insbesondere zylindrischen, Kanäle (26) maschinell in den Grundkörper (25) eingebracht sind, und/oder linear, spiralförmig und/oder zickzackartig den zylindrischen Grundkörper (25) in Längsrichtung durchlaufende Kanäle (26) vorgesehen sind.
Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende (27, 28) des zylindrischen Grundkörpers (25) gestaucht ist.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohleteilchen eine Partikelgröße von weniger als 0,05 mm aufweisen und/oder dass der Anteil von Aktivkohle im Bereich von 1 % bis 100 % liegt.
Filter für Rauchwaren, insbesondere Zigaretten, Zigarillos und/oder Pfeifen, mit mindestens einem Filterelement (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als mindestens ein erstes Filtersegment (31 , 34, 38, 40) und mit mindestens einem zweiten Filtersegment (30, 33, 37), wobei vorzugsweise das zweite Filtersegment (30, 33, 37) als ein Acetatfilter-Segment ausgebildet ist.
Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein drittes Filtersegment (35, 41 ) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise das dritte Filtersegment (41 ) als ein Papierfilter-Segment ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Filterelementes (24) für Rauchwaren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zunächst Aktivkohleteilchen zum Verbinden der Aktivkohleteilchen ein Bindemittel zugegeben wird, und sodann ein zylindrischer Grundkörper (25) aus dem Gemisch von Aktivkohleteilchen und Bindemittel hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (25) als ein verdichtetes Pressstück und als ein einziges kompaktes Aktivkohleformstück ausgebildet wird, wobei während oder nach der Herstellung des zylindrischen Grundkörpers (25) den zylindrischen Grundkörper (25) in Längsrichtung durchlaufende Kanäle (26), insbesondere maschinell, eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die, insbesondere zylindrischen, Kanäle (26) den zylindrischen Grundkörper (25) linear, spiralförmig und/oder zickzackartig durchlaufen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Grundkörper (25) ausgehärtet wird, wobei vorzugsweise das Bindemittel während des Aushärtens mindestens teilweise in Kohle, insbesondere Aktivkohle, umgewandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, insbesondere im Querschnitt kreisförmiges, Ende (27, 28) des zylindrischen Grundkörpers (25), vorzugsweise vor der Aushärtung des zylindrischen Grundkörpers (25), gestaucht wird.
PCT/EP2012/060254 2011-05-31 2012-05-31 Filterelement und filter für rauchwaren sowie ein verfahren zum herstellen des filterelementes WO2012164022A1 (de)

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