DE2156043A1 - Filter fur Zigaretten od dgl - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg DR₁V-SCHMIEd-KOWARZIK · DR. P. WEI NHOLD · DR. D. G UDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

10. November 1971

Da/is Case 1130-128 C

British-American Tobacco Company Limited Westminster House, 7, Millbank

London S.W. 1, England

Filter für Zigaretten od. dgl.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Filter für eine Zigarette od. dgl. sowie eine mit einem solchen Filter ver- λ sehene Zigarette. Das neue Filter kann mit einer Zigarette als Filterspitze verbunden oder zum Einsetzen in einen Zigarettenhalter ausgebildet sein.

V/enn hier der Ausdruck "Zigarette" verwendet wird, so sind darunter auch Zigarren, Zigarillos und andere Rauchwaren zu verstehen unabhängig davon, ob sie eine Hülle aus Papier, aus rekonstituiertem Tabak oder sonstigem Material aufweisen.

Der Erfindung lie^t die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, et ie Strömung des Rauchs durch unmittelbar aus der Atmosphäre angesaugte Lu.'.'t zu verdünnen, h'ar diesen Zweck ist es bereits bekannt, die Umhüllung der Zigarette mit

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Perforationen oder Öffnungen zu versehen. Es ist auch bekannt, diese Öffnungen durch den Raucher veränderbar zu machen, um seinem Geschmack Rechnung zu tragen. Die bekannten Ausführungen haben jedoch die unerwünschte Eigenschaft, während der ersten Züge aus einer Zigarette eine zu.starke Verdünnung zu ergeben.

Der Erfindung liegt daher die besondere Aufgabe zugrunde, ein Filter mit einer Einrichtung zu schaffen, welche automatisch die Belüftung bzw. Verdünnung mit Luft vergrößert, während die Zigarette geraucht wird.

Dabei geht die Erfindung aus von einem Filter, bei den ein Tubus für den Rauchdurchgang vom Tabak zum Raucher vorgesehen und für den Zutritt verdünnter Luft perforiert ist und wobei ein Filtereinsatz innerhalb des Tubus gleichfalls perforiert ist und einen Druckabfall in der hindurchgehenden Strömung von Rauch hervorruft, welches sich dadurch kennzeichnet, daß der Filtereinsatz unter der Wirkung des von dem Raucher ausgeübten Sogs innerhalb des Tubus bewegbar ist und in seiner ursprünglichen Lage die Perforationen des Tubus verschließt, während diese Perforationen durch die Bewegung des Filtereinsatzes bei steigendem Sog geöffnet werden, nachdem durch Ablagerungen aus dem Rauch auf dem Filterelement der Druckabfall an diesem angestiegen ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Filters nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Filterelement die Form eines Hohlkolbens hat, dessen Stirnseite mit mindestens einem Loch versehen ist und dessen Seitenwände sich in Richtung der Strömung und der Kolbenbewegung erstrecken, wobei die Seitenwände mindestens eine Öffnung au-.weissn, die bei der Bewegung des Hohlkolbens auf die Perforabion^n des Tubus einstellbar ist, und wobei die Öffnung in der ursprünglichen Stellung des Kolbens von der Wand des Tubus vorschlossen ist, während seine Seitenwände die Perforationen im Tu.us verschließen.

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Uin Ausfühntngsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigen:

Fi₁C · 1 perspektivisch in Seitenansicht eine Zigarette mit einem Filter nach der Erfindung;

Fir;. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1; und

Fir. J einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig.

:■ "ig. 1 zeigt eine Zigarette 10 in einer Umhüllung 12 mit einem Mundstück bzw. Filter 11 gemäß der Erfindung. Innerhalb der Umhüllung 12 ist ein becherförmiger Hohlkolben 13 (Fig· 2) gleitbar bzw. verschiebbar gelagert, der in seiner Stirnseite Löcher W aufweist, die als Filter für die Luft bzw. den Rauch dienen, der durch den Tabak 15 hindurchgesaugt wird. Der Kolben 13 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, aber HyIon und Polyäthylen werden als bevorzugter Werkstoff angesehen. Die Anzahl der Löcher 14 beträgt vorzugsweise zv.^:isehen sieben und elf, von denen ,jedes eine Fläche von 0,46 mm hat, obwohl die Größe der Fläche zwischen 0,1 und 0,/ mm verändert- werden kann. Die Gesamtflache dieser Löcher 14 sollte zweckmäßig etwa in der Größenordnung zwischen 1 und 5 mm^ liegen. Der Kolben 13 hat in seinen Seitenwänden Öffnungen 16, die von der Umhüllung 12 verschlossen sind. Obwohl Größe und Anzahl der Öffnungen 16 verschieden gewählt werden können, wurde gefunden, daß drei

2 oder vier Öffnungen 16 in Größen zwischen 1 und 16 mm die Festigkeit; des Kolbens 13 nicht schwächen oder zerstören. Auch in der Umhüllung 12 sind Perforationen 17 vorgesehen, die gleichfalls in Zahl und Größe unterschiedlich gewählt werden können. In der Anfangsstellung des Kolbens 13, also bevor die Zigarette geraucht wird, sind die Perforationen

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der Umhüllung 12 an ihrer Innenseite durch die Seitenwand des Kolbens 13 verdeckt, so daß der Raucher keine Luft aus der Atmosphäre durch die Perforationen 17 ansaugen kann. Die Größe der Öffnungen 16 bestimmt sich nach Art und Anzahl der Perforationen 17 in der Umhüllung 12. Wünschenswert ist eine Überlappung der Öffnungen und Perforationen, die einen Druckabfall etwa zwischen 5 und 30 Zoll (17,7 und 76,2 cm) Wassersäule bei einer Strömung von 17,5 cnr/Sek. ergibt. Es können

2 z.B. zwei Offnungen 14 mit einer Fläche von je 0,224 mm

2 oder eine Öffnung mit einer Fläche von 0,46 mm verwendet werden. Der Druckabfall durch die Überlappung der Kolbenöffnungen 16 und der Perforationen 17 der Umhüllung 12 soll mit der Stirnseite des Kolbens ausgeglichen werden. Es ist wünschenswert, an der Zigarette während des Rauchens einen Gesamtdruckabfall innerhalb vernünftiger Grenzen zwischen 2 und 7 Zoll (5,08 und 17,78 cm) Wassersäule aufrechtzuerhalten. Wenn es also wünschenswert ist, eine relativ große Fläche für die Löcher 14 in der Stirnseite des Kolbens vorzusehen, die infolgedessen beim Rauchen den Druckabfall nur geringfügig vergrößern würde, dann wäre nur eine relativ kleine Fläche an Überlappung erforderlich, um den Gesamtdruckabfall in der Zigarette innnerhalb vernünftiger Grenzen zu halten. Entsprechend wäre für eine kleine Gesamtfläche der Löcher in der Stirnseite des Kolbens eine relativ große Überlappung erforderlich. Die Beziehungen der Druckabfälle ergeben sich nach folgender Gleichung für den Gesamtdruckabfall in der Zigarette

P₂ (P₁ + P₃)

Pcig=

^P2 ^{+ P}3 ^{+ P}1

P₁ der Druckabfall im Tabakabschnitt; P₂ der Druckabfall an den Löchern in der

Stirnseite des Kolbens 12; und P₇ der Druckabfall an der Überlappung ist.

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Das Ausführungsbeispiel zeigt für jede der Öffnungen 16 im Kolben 13 die Form eines Dreiecks,während für die zu überlappenden Perforationen 17 in der Umhüllung 12 Rechtecke gezeigt sind. Da der Hauptzweck hierbei ist, beim Überlappen der Öffnungen 16 und Perforationen 17 einen Luftzutritt zu bilden, der mit der Bewegung des Kolbens 13 auf den Raucher zu größer wird, können natürlich die Öffnungen 16 auch andere Form oder Kombinationen von Formen haben, um zu dem gewünschten Ergebnis zu kommen. Z.B. können die zum Überlappen bestimmten Öffnungen 16 des Kolbens Rechtecke, Kreise, Dreiecke oder andere Figuren sein, und auch die Form der Perforationen 17 ist entsprechend wählbar.

In Fig. 2 ist die Anfangsstellung gezeigt, wo der Raucher nur durch die Löcher 14 in der Stirnseite des Kolbens 13 durch den Tabakabschnitt 15 hindurch ansaugt. Durch mitgeführte Bestandteile setzen sich die Löcher 14 etwas zu und bewirken einen erhöhten Druckabfall über das Filterelement, das sich infolgedessen in Richtung auf den Raucher zu bewegt und zu einer sich ständig vergrößernden Überlappung der Kolbenöffnungen 16 mit den Perforationen 17 der Umhüllung führt, wodurch ein immer größer werdender Querschnitt für den Luftzutritt durch die Überlappung entsteht.

Bevor die Zigarette geraucht wird, wird der Kolben 13 durch Reibung in seiner Ausgangslage innerhalb der Umhüllung 12 gehalten. Das Filter nach der Erfindung kann in Form eines Zigarettenhalters mit einer Zigarette in Verbindung gebracht werden oder als in die Zigarette eingesetztes Filter verwendet werden. Auch läßt sich natürlich ein Filter nach der Erfindung in Verbindung mit einem üblichen Filtereinsatz, beispielsweise aus Zelluloseacetat verwenden, der vor, hinter oder innerhalb des Kolbens angebracht sein kann. Durch die Verwendung eines Filters nach der Erfindung wird ein Zigarettenhalter oder eine Zigarette in Aussehen und Handhabung nicht

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beeinträchtigt; es ist außerdem einfach und preiswert herzustellen, dabei aber äußerst wirksam in seiner Arbeitsweise.

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Claims (9)

10. Ncrvember 1971 ~^~ British-American Tobacco Company Da/is Limited Case 1130-128 C Patentansprüche :

1. Für Zigaretten od. dgl. geeignetes Filter, bei dem ein Tubus i'ür den Rauchdurchgang vom Tabak zum Raucher vorgesehen und für den Zutritt verdünnender Luft perforiert ist ur.d wobei ein Filtereinsatz innerhalb des Tubus gleichfalls perforiert ist und einen Druckabfall in der hindurchgehenden Strömung von Rauch hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (11) unter der V.'irlvüi:/: des von dem Raucher ausgeübten Sogs innerhalb des Tubus (12) bewegbar ist und in seiner ursprünglichen Lage die Perforationen (17) des Tubus verschließt, wählend diese Perforationen (17) durch die Bewegung des Filtereinsatzes (11) bei steigendem Sog geöffnet werden, nachdem durch Ablagerungen aus dem Rauch auf dem Filterelement der Druckabfall an diesem angestiegen ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filrerelemc^t (11) die Form eines Hohlkolbens (13) hat, desser. Stirnseite mit mindestens einem Loch (14) versehen ist und dessen Seitenwände sich in Richtung der Strömung und d'-vr Kolbenbewegung erstrecken, wobei die Seitenwände mindes:ens eine Öffnung (16) aufweisen, die bei der Bewegung des Hohlkolbens (13) auf die Perforationen (17) des Tubus einstellbar ist, und wobei die Öffnung (16) in der ursprünglichen Stellung des Kolbens (13) von der Wand des Tubus (12) verschlossen ist, während seine Seitenwände die Perforationen (17) im Tubus verschließen.

3· Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und Größe der Löcher (14) in der Stirnseite des

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Hohlkolbens (13) für einen anfänglichen Druckabfall zwischen 0,01 und 0,1 Zoll (0,254 - 2,54 mm) Wassersäule bei einer Strömung von 17,5 cm /Sek. bemessen ist.

4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnseite des Hohlkolbens (13) sieben bis elf Löcher (14) vorgesehen sind.

5. Filter nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe jedes Loches (14) in der Stirnseite des Hohlkolbens (13) zwischen 0,1 und 0,7 cm liegt,

6. Filter nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden des Hohlkolbens (13.) ein bis fünf Öffnungen (16) vorgesehen sind.

7. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappung der Öffnungen (16) des Kolbens (13) mit den Perforationen (17) des Tubus (12) eine Gesamtfläche von 0,25 - 5 mm Öffnung für den Luftzutritt ergibt.

8. Filter nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Öffnung für den Luftzutritt die durch Zusammentreffen von der Öffnung (16) des Kolbens (13) bzw. dessen Öffnungen mit den Perforationen (17) des Tubus während der Kolbenbewegung vergrößerbar ist.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung bzw. Öffnungen (16) im Kolben (13) die Form eines Dreiecks mi: in S'crömungsrichtung liegender Spitze hat bzw. haben.

Paten tanwalt:

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