CH665093A5

CH665093A5 - Zigarettenfilter und verfahren zu dessen herstellung.

Info

Publication number: CH665093A5
Application number: CH316/83A
Authority: CH
Inventors: Robert Alois Sanford; Andrew Mcmurtrie
Original assignee: Brown & Williamson Tobacco Corp
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1988-04-29
Also published as: DE3304764C2; AU549421B2; KR840003401A; AR243339A1; IN156114B; NO155683B; IL67738A0; SE8300824D0; RO88320B; NZ203026A; GB2117218B; IL67738A; AU1060183A; RO88320A; DK64883A; PL138852B1; NL8300268A; BR8300675A; JPS6126353B2; EG16134A

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zigarettenfilter und dessen Herstellung. Sie bezieht sich in einem Aspekt auf einen Filter mit neuartigen Ventilationsmitteln. In einer anderen Hinsicht betrifft die Erfindung einen Zigarettenfilter mit darin ausgebildeten Strömungsleitrillen zur Führung von Ventilationsluft zum Mundende des Filters und zur gleichzeitigen Zufuhr von gefiltertem Rauch durch den Filter zum Mundende desselben. In einer weiteren Beziehung betrifft die Erfindung einen Zigarettenfilter der beschriebenen Art, in welchem, unter bestimmten Rauchbedingungen, wenigstens etwas Ventilationsluft von den Strö5

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mungsleitrillen in den Filter strömt, um sich mit dem im Filter strömenden Rauch vor dessen Erreichen des Mundendes des Filters zu vermischen und denselben zu verdünnen.

Es ist im Stand der Technik bekannt, Zigaretten mit Filtern zu versehen, die Ventilationsmittel aufweisen, um umgebende Luft zum Verdünnen des durch den Filter strömenden Rauches in den Filter einzubringen. Die Verdünnung des Rauchstromes reduziert die Menge der Rauchteilchen ebenso wie die Bestandteile der Gasphase, die dem Mund des Rauchers zugeführt werden. Eine Anzahl von Mitteln zur Zufuhr von Ventilationsluft in die Zigarette sind vorgeschlagen und angewendet worden. Beispielsweise kann die Umhüllung für den Tabak der Zigarette aus einem porösen Material bestehen, welches über die Gesamtlänge der Zigarette hinweg das Eindringen von Luft ermöglicht. Die Luft vermischt sich dann mit dem durchströmenden Rauch und verdünnt ihn. Auch kann die Zigarettenumhüllung an ausgewählten Stellen entlang der Länge der Zigarette perforiert sein, wodurch Öffnungen in der Zigarette geschaffen werden, durch die Ventilationsluft eintritt. Es ist auch bekannt, die Umhüllung des Filters einer Filterzigarette zu perforieren, um Ventilationsluft in den Filter einströmen und den durch den Filter strömenden Rauch verdünnen zu lassen. Es ist auch eine Anzahl von Vorschlägen gemacht worden, Nuten innerhalb des Filters einer Filterzigarette auszubilden, um die Zufuhr von Ventilationsluft zum durchströmenden Rauch zu erleichtern.

Die US-PS 3 596 663 beispielsweise bezieht sich auf Filter für Tabakrauch mit einer gewellten, porösen Umhüllung, welche ein Filterelement umgibt und von Mundstück-Papier mit Durchströmöffnungen umhüllt ist. Die Ventilationsluft tritt durch die Öffnungen in dem Mundstück-Papier in das Filterelement und die Nuten ein und strömt zum Mund des Rauchers.

Die US-PS 4 256 122 bezieht sich auf einen Zigarettenfilter, der längs der Aussenfläche eines Filterstabes verlaufende Nuten aufweist. Der Filterstab ist von einer nicht-porösen Umhüllung umgeben. Ventilierendes Mundstück-Papier umgibt Stab und Umhüllung, so dass während der Benutzung Ventilationsluft lediglich entlang den Nuten und Rauch lediglich durch den Filter strömen.

Andere Patente, die sich auf Zigarettenfilter beziehen, welche das Filterelement umgebende Nuten für das Einströmen von Ventilationsluft in den Zigarettenfilter aufweisen, sind unter anderem US-PS 3 577 995, US-PS 3 752 347, US-PS 3 490 461, US-PS 3 788 330, US-PS 3 773 053, US-PS 3 752 165, US-PS 3 638 661, US-PS 3 608 561, US-PS 3 910 288, US-PS 4 256 122 und US-PS 3 910 288.

Die vorliegende Erfindung schafft eine einfache Filteranordnung für eine Zigarette, die in einer Form im wesentlichen normalen Zigaretten-Druckabfall mit Filtern geringer bis mittlerer Wirksamkeit erzielt. Die Erfindung schafft weiterhin einen Zigarettenfilter zur Reduzierung des Teers vorwiegend durch Ventilation und sieht ausserdem eine Filterung des Zigarettenrauches vor. Darüber hinaus schafft die Erfindung ein Filterventilationssystem für eine Zigarette unter Verwendung von Rillen in dem Filterpfropfen, die sich von den Perforationen für Ventilationsluft in dem Mundstück-Papier bis zum Mundende des Filters erstrecken. Zusätzlich schafft die Erfindung einen mit Rillen versehenen Zigarettenfilter in dem die Rillenwände über nahezu die Ge-samtrillenlänge luftdurchlässig sind und der Rest der peripheren Fläche des Filters luftundurchlässig ist. Auch schafft die Erfindung einen Rillen aufweisenden Zigarettenfilter, in welchem ein Teil der Rillenwände an einer allgemein dem Mundende des Filters benachbarten Stelle luftdurchlässig ist, während die verbleibende Fläche der Rillen ebenso wie die periphere Fläche des Filters luftundurchlässig ist.

Im einzelnen schafft die Erfindung einen Zigarettenfilter bestehend aus einem porösen Filterstab von allgemein zylindrischer Form; aus einer luftundurchlässigen Umhüllung, die sich längs des Filterstabes von dessen einem Ende bis zu dem anderen Ende erstreckt und den Filterstab umhüllend, gegenüberliegende Durchströmenden des Filterstabes frei-lässt, wobei die Umhüllung mit wenigstens einer in den Filterstab eingebetteten und an dessen einem Ende offenen Rille ausgebildet ist, die sich von diesem offenen Ende aus im wesentlichen in Längsrichtung des Filterstabes über eine Länge erstreckt, die geringer als die des Filterstabes ist; durch luftdurchlässige Mittel, welche die durch Teile der Umhüllung definierte Rille entweder über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge oder nur im Bereich des offenen Mundendes luftdurchlässig gestalten, wobei entweder der Rest der peripheren Fläche der Umhüllung ausserhalb der Rille luftundurchlässig ist oder sowohl der verbleibende Teil der Rille als auch der ausserhalb der Rille liegende Teil der Umhüllung luftundurchlässig sind; und durch Mundstückmaterial, das sich in der Längsrichtung des umhüllten Filterstabes erstreckend und diesen umhüllend, in einer über der Rille liegenden Zone luftdurchlässig ist.

Die Erfindung schafft weiterhin im einzelnen einen Zigarettenfilter bestehend aus einem porösen Filterstab von allgemein zylindrischer Form; aus einer luftundurchlässigen Umhüllung, die sich längs des Filterstabes von dessen einem bis zum anderen Ende erstreckt und den Filterstab umhüllend, gegenüberliegende Durchström-Enden desselben frei-lässt, wobei die Umhüllung mit wenigstens einer in den Filterstab eingebetteten und an dessen Mundende offenen Rille ausgebildet ist, die sich von diesem Mundende aus allgemein in Längsrichtung des Filterstabes über eine Länge erstreckt, die geringer als die des Filterstabes ist; aus luftdurchlässigen Mitteln, die in der Wand der durch die Umhüllung definierten Rille in einem dem offenen Ende der Rille am Mundende des Filterstabes allgemein benachbarten Bereich ausgebildet sind, wobei die verbleibende Fläche der Rille und die periphere Fläche der Umhüllung luftundurchlässig sind; und aus Mundstück-Material, das sich in Längsrichtung des umhüllten Filterstabes erstreckend und diesen umhüllend, auf wenigstens einem Teil der Rille luftdurchlässig ist.

Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Teile in allen Figuren. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfmdungs-gemässen Zigarettenfilters, von welchem das Mundstück-Material entfernt wurde, um die verschiedenen Einzelheiten besser zu zeigen,

Fig. 2 eine vergrösserte Stirnansicht in Richtung der Pfeile 2—2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Zigarette, die den Filter von Fig. 1 mit zum Teil abgewickelten Mundstück-Material aufweist,

Fig. 4 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teiles des Filters von Fig. 1, welche eine vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille im Filter zeigt,

Fig. 5 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 1, welche eine andere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille im Filter zeigt,

Fig. 6 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 1, welche eine weitere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille im Filter zeigt,

Fig. 7 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Zigarettenfilters, dessen Mundstück-Material entfernt wurde, um die verschiedenen Einzelheiten besser zu zeigen,

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Fig. 8 eine vergrösserte geschnittene Stirnansicht in Richtung der Pfeile 8 — 8 in Fig. 7,

Fig. 9 eine vergrösserte perspektivische Darstellung einer Zigarette, die den Filter von Fig. 7 mit teilweise abgewickeltem Mundstück-Material aufweist,

Fig. 10 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, welche eine vorteilhafte Ausführung der Ventilationsrille zeigt,

Fig. 11 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, welche eine andere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille zeigt,

Fig. 12 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, welche eine weitere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille zeigt,

Fig. 13 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, welche eine nochmals andere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille zeigt,

Fig. 14 einen vergrösserten Längsschnitt in Richtung der Pfeile 14 — 14 in Fig. 12, der eine vorteilhafte Ausführung zeigt.

Fig. 15 einen vergrösserten Längsschnitt in Richtung des Pfeiles 15 —15 in Fig. 12 und 13, der eine andere vorteilhafte Ausführung zeigt,

Fig. 16 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, die eine weitere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille zeigt, und

Fig. 17 eine vergrösserte perspektivische Darstellung eines Teils des Filters von Fig. 7, die eine nochmals andere vorteilhafte Ausführung der Ventilations-Rille zeigt.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Zigarettenfilter, der die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Der Zigarettenfilter 10 umfasst einen allgemein zylindrisch geformten Filterstab 12 und eine umschliessende Umhüllung 14. Die Umhüllung 14 erstreckt sich längs des Filterstabes 12 von einem Ende 16 desselben zum anderen Ende 18, so dass die Enden 16 und 18 des Filterstabes sich in gegenseitiger Durchström-Bezie-hung befinden. Der Filterstab 12 ist aus einem porösen Material wie beispielsweise faserförmigem oder geschäumtem Zelluloseazetat oder jedem anderen zur Filterung von Zigarettenrauch geeigneten Material hergestellt.

Der Zigarettenfilter 10 umfasst weiterhin eine Mehrzahl von in der Umhüllung 14 ausgebildeten und in dem Filterstab 12 eingebetteten Rillen 20. Jede der Rillen 20 ist, wie mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet, am Mundende 16 des Filterstabes 12 offen und erstreckt sich von demselben allgemein in Längsrichtung des Filterstabes 12 über eine Länge, die geringer als die des Filterstabes ist. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen vier solcher Rillen 20, die mit gleichmässigem gegenseitigen Abstand entlang des Umfanges des Filterstabes 12 angeordnet sind.

Bei der Herstellung der Zigarette 10 kann die Umhüllung 14 einteilig mit dem Filterstab 12 oder als getrennter Bestandteil ausgebildet sein. Der umhüllte Filterstab 12 kann beispielsweise in eine Form oder andere Behandlungsmittel zum Niederdrücken der Umhüllung 14 an bestimmten Stellen gebracht werden, wodurch die Umhüllung 14 in den Filterstab 12 eingebettet wird und die Rillen 20 geformt werden. Ein derartiges Verfahren wird in der Zigarettenindustrie im allgemeinen als Heissformtechnik bezeichnet.

Die eingebetteten Teile der Umhüllung 14, welche die Wände der Rillen 20 definieren, können, wie im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 6 ausgeführt, luftdurchlässig oder luftundurchlässig sein, während die verbleibende oder periphere Fläche der Umhüllung 14 ausserhalb der Rillen luftundurchlässig ist. Zu diesem Zweck kann die Umhüllung 14. wie in Fig. 4 dargestellt, aus einem porösen Material wie beispielsweise Zelluloseazetat hergestellt sein. Die verbleibende oder periphere Fläche der Umhüllung 14 ausserhalb der Rillen wird in einer Weise behandelt, dass die Poren des porösen Materials verschlossen werden, um dasselbe luftundurchlässig zu machen. Die eingebetteten, die Wände der Rillen 20 bildenden Teile der Umhüllung werden nicht derart behandelt und bleiben somit porös, so dass die Rillen über ihre im wesentlichen gesamte Länge luftdurchlässig sind. Eine derartige Behandlung besteht beispielsweise darin, der Umhüllung Wärme zuzuführen, um das poröse Material heisszuverschliessen. Eine andere effektive Behandlung besteht darin, die Umhüllung mit einer wasserunlöslichen Lösung oder einem Material wie beispielsweise Äthylzellulose oder einem wasserlöslichen Material wie z.B. Natri-umzelluloseglykolat oder Methylzellulose zu beschichten, um das poröse Material abzudichten. Ein Verfahren zum Aufbringen der Beschichtung lediglich auf die periphere Fläche der Umhüllung 14 verwendet eine Gravur-Rolle.

Als Alternative kann, wie in Fig. 5 gezeigt, die Umhüllung 14 aus einem porösen Material wie beispielsweise Zelluloseazetat hergestellt sein. Die gesamte Fläche der Umhüllung 14 einschliesslich der eingebetteten Teile derselben, welche die Wände der Rillen 20 bilden, als auch die peripheren Flächen zwischen den benachbarten Rillen 20 werden in einer Weise behandelt, dass die Poren des porösen Materials verschlossen werden und dasselbe, wie vorstehend beschrieben, somit luftundurchlässig gemacht wird. Nach der Behandlung der gesamten Fläche der Umhüllung wird eine Anordnung von kleinen Durchströmöffnungen 23 für Luft durch die Dicke der von den eingebetteten Teilen der Umhüllung gebildeten Rillenwände über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge gestanzt oder anderweitig ausgebildet, um die luftdurchlässigen Mittel in den Rillen zu bilden.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 5 ist es eine weitere Alternative, die Umhüllung 14 aus einem nichtporösen Material herzustellen und die Anordnung kleiner Luft-Durchströmöffnungen 23 durch die Dicke lediglich der durch die eingebetteten Teile der Umhüllung 14 gebildeten Rillenwände zu stanzen oder anderweitig auszubilden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 kann die Umhüllung 14 hergestellt sein aus entweder einem porösen Material, welches in oben ausgeführter Weise luftundurchlässig gemacht wurde, oder aus einem luftundurchlässigen Material. Anstatt Durchströmöffnungen 23 durch die Rillenwände auszubilden, werden in diesem Ausführungsbeispiel Schlitze 23a durch die Umhüllung in den Rillen geformt. Die Schlitze 23a sind offen an einem Ende bis zum Mundende 16 des Filters und erstrecken sich von da allgemein längs der Rille im wesentlichen über deren Gesamtlänge. Die Umhüllung gemäss Fig. 6 einschliesslich der die Wände der Rille 20 bildenden eingebetteten Teile ist undurchlässig, und der Durchströmteil der Rille 20 wird durch einen sich vom Ende 16 über im wesentlichen die Gesamtlänge der Rille 20 erstreckenden Schlitz 23a dargestellt. Die Behandlung der Umhüllung 14 und die Herstellung des Schlitzes 23a kann in der gleichen Weise erfolgen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wurde.

Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, ist der Filterstab 12 mit einer Tabaksäule 24 mit einem Mundstück-Material 26 verbunden, welches den mit der Umhüllung bedeckten Filterstab 12 umschliesst, um eine Filterzigarette 28 zu bilden. Das Mundstück-Material 26 ist luftdurchlässig in einer Zone, die über den Rillen 20 angeordnet ist, so dass Ventilationsluft durch das Mundstück-Material hindurch in die Rillen 20 strömen kann. Vorzugsweise ist das Mundstück-Material 26 lediglich nahe den geschlossenen Enden der Rillen 20 luftdurchlässig, d.h. an dem Ende jeder Rille, das ihrem offenen Ende 22 am Mundende 16 des Filterstabes 12 gegenüberliegt. Um dies zu erreichen, weist das Mundstück-Material

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26 kleine Durchström-Perforationen 30 für Ventilationsluft auf, welche mit den Rillen 20 nahe den geschlossenen Rillenenden in Verbindung stehen. Um die Fertigung zu erleichtern, können die Perforationen 30 mit Abstand zueinander in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Anordnung um den umhüllten Filterstab angeordnet sein. In diesem Fall ist es möglich, dass einige der Perforationen über dem umhüllten Filterstab auf den Flächen zwischen benachbarten Rillen 20 angeordnet sind. Ventilationsluft strömt jedoch lediglich in die Rillen 20, da die Umhüllung 14 ausserhalb der Rillen 20 luftundurchlässig ist.

Wenn ein Raucher während des Rauchens der Zigarette 28 am Mundende 16 des Filters 10 zieht, wird Ventilationsluft durch die Ventilations-Perforationen 30 in dem Mundstück-Material 26 eingesogen und strömt entlang der Rille 20 direkt zum offenen Ende 22 der Rille 20 am Mundende 16 des Filterstabes 12. Falls jedoch eine oder mehrere der offenen Enden 22 der Rillen 20 verstopft werden, strömt die Ventilationsluft in den verstopften Rillen von denselben durch die entsprechenden Durchströmmittel in der Wand der verstopften Rille und in den Filterstab 12, wo eine Vermischung mit dem und eine Verdünnung des von der Tabaksäule durch den Filterstab strömenden Rauches stattfindet. Falls sogar einige der Rillen verstopft werden und dadurch die Ventilationsluft in den verstopften Rillen, wie soeben beschrieben, in den Filterstab 12 strömt, strömt die in den verbleibenden, nicht verstopften Rillen strömende Ventilationsluft direkt durch dieselben zu deren offenen Enden 22 am Mundende 16 des Filterstabes 12.

Fig. 7,8 und 9 zeigen einen allgemein mit dem Bezugszeichen 110 versehenen Zigarettenfilter, der die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Der Zigarettenfilter 110 umfasst einen allgemein zylindrisch geformten Filterstab 112 und eine umschliessende Umhüllung 114. Die Umhüllung 114 erstreckt sich längs des Filterstabes 112 von einem Ende 116 desselben zum anderen Ende 118, so dass die Enden 116 und 118 des Filterstabs sich in gegenseitiger Durchström-Beziehung befinden. Der Filterstab 112 ist aus einem porösen Material wie beispielsweise faserförmigen oder geschäumtem Zelluloseazetat oder jedem anderen zur Filterung von Zigarettenrauch geeigneten Material hergestellt.

Der Zigarettenfilter 110 umfasst weiterhin eine Mehrzahl von in der Umhüllung 114 ausgebildeten und in dem Filterstab 112 eingebetteten Rillen 120. Jede der Rillen 120 ist an einem seiner Enden 122 am Mundende 116 des Filterstabes 112 offen und erstreckt sich von demselben allgemein in Längsrichtung des Filterstabes 112 über eine Länge, die geringer als die des Filterstabes ist. Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen vier solcher Rillen 120, die nüt gleichmässigem gegenseitigem Abstand entlang des Umfanges des Filterstabes 112 angeordnet sind.

Bei der Herstellung der Zigarette 110 kann die Umhüllung 114 einteilig mit dem Filterstab 112 oder als getrennter Bestandteil ausgebildet sein. Der umhüllte Filterstab 112 wird beispielsweise in eine Formn oder andere Behandlungsmittel zum Niederdrücken der Umhüllung 114 an bestimmten Stellen gebracht, wodurch die Umhüllung 114 in den Filterstab 112 eingebettet wird und die Rillen 120 geformt werden. Ein derartiges Verfahren wird in der Zigarettenindustrie im allgemeinen als Heissformtechnik bezeichnet.

Die eingebetteten Teile der Umhüllung 114, welche die Wand jeder der Rillen 120 bilden, sind luftdurchlässig lediglich in einem Bereich nahe oder allgemein dem Mundende 116 des Filters 110 benachbart, während die verbleibende Fläche der Rillenwand luftundurchlässig ist. Auch die periphere Fläche der Umhüllung 114 ausserhalb der Rillen ist • luftundurchlässig. Zu diesem Zweck kann die Umhüllung 114, wie in Fig. 10 und 11 dargestellt, aus einem porösen

Material wie beispielsweise Zelluloseazetat hergestellt sein. Die gesamte Umhüllung mit Ausnahme des allgemein mit dem Buchstaben «A» bezeichneten Bereichs am Mundende 116 des Filters 110 in jeder der Rillen 120 ist derart behandelt, dass die Poren des porösen Materials verschlossen werden, um dasselbe luftundurchlässig zu machen und lediglich den unbehandelten Bereich «A» in jeder der Rillen porös und somit durchlässig für strömende Luft zu belassen.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist der poröse Bereich «A» in jeder Rille 120 dem Mundende 116 des Filters 110 unmittelbar benachbart und bedeckt ein Gebiet, das etwa einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von ungefähr 0,06 Filterdurchmessern entspricht. Beispielsweise wurde für Zigarettenfilter konventioneller Abmessungen mit einem Durchmesser von ungefähr 8 mm ein eine Fläche von etwa 0,2 mm2 bedeckender poröser Bereich «A» als günstig für eine Strömung von Ventilationsluft von den Rillen 120 in den Filterstab 112 unter bestimmten Rauchbedingungen festgestellt, während ein Einströmen wesentlicher Rauchmengen vom Filterstab in die Rillen unter anderen Rauchbedingungen verhindert wird.

Wie in Fig. 11 dargestellt, ist der poröse Bereich «A» in jeder Rille 120 vom Mundende 116 des Filters mit einem Abstand angeordnet, der im allgemeinen etwa '/< bis V2 Filterdurchmessern entspricht. Der poröse Bereich «A» bedeckt weiterhin ein Gebiet, das etwa einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von ungefähr 0,06 Filterdurchmessern entspricht. Für Zigarettenfilter konventioneller Abmessungen mit einem Durchmesser von etwa 8 mm wurde ein ungefähr 2 mm bis ungefähr 4 mm vom Mundende 116 des Filters entfernt angeordneter und eine Fläche von etwa 0,2 mm2 bedeckender poröser Bereich «A» als günstig für eine Strömung von Ventilationsluft von den Rillen 120 in den Filterstab 112 unter bestimmten Rauchbedingungen festgestellt, während ein Einströmen wesentlicher Rauchmengen vom Filterstab in die Rillen 120 unter anderen Rauchbedingungen verhindert wird.

Ein Verfahren zum Verschliessen der Poren des porösen Umhüllungsmaterials ist beispielsweise die Zufuhr von Wärme zu den luftundurchlässig zu machenden Stellen, um die Poren heisszuverschliessen. Eine andere effektive Behandlung besteht darin, die luftundurchlässig zu machenden Stellen mit einer wassemnlöslichen Lösung oder einem Material wie beispielsweise Äthylzellulose, welches die Poren ver-schliesst, oder einem wasserlöslichen Material wie z.B. Na-triumzelluloseglykolat oder Methylzellulose zu beschichten.

Als Alternative kann, wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, die Umhüllung 114 entweder aus einem nicht-porösen Material oder aus einem porösen Material wie z.B. Zelluloseazetat hergestellt sein. Wenn die Umhüllung 114 aus einem porösen Material hergestellt ist, wird die gesamte Fläche des porösen Umhüllungsmaterials 114 einschliesslich der eingebetteten Teile desselben, welche die Wände der Rillen 120 bilden, in einer Weise behandelt, dass die Poren der porösen Filterumhüllung 114, wie vorstehend beschrieben, verschlossen werden.

Kleine Durchströmöffnungen 123 werden durch die Dik-ke lediglich der eingebetteten Teile der luftundurchlässigen Umhüllung, welche die Wände der Rillen 120 bilden, in einem Bereich «B» allgemein am Mundende 116 des Filters gestanzt oder anderweitig ausgebildet.

Wie in Fig. 13 dargestellt, ist wenigstens eine Öffnung 123 in jeder Rille im wesentlichen unmittelbar dem Mundende 116 des Filters benachbart ausgebildet. Die Öffnung 123 weist vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 0,06 Filterdurchmessern oder Vi mm im Fall von Filtern herkömmlicher Abmessungen mit einem Durchmesser von ungefähr 8 mm auf.

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Wie Fig. 13 zeigt, ist die Öffnung 123 in jeder Rille vorteilhafterweise mit einem Abstand vom Mundende 116 des Filters angeordnet, der im allgemeinen etwa ]/4 bis etwa '/2 Filterdurchmessern entspricht. Der Durchmesser der Öffnung 123 beträgt ungefähr 0,06 Filterdurchmesser. Für Zigarettenfilter herkömmlicher Abmessungen, die typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 8 mm aufweisen, wurde festgestellt, dass eine etwa 2 mm bis etwa 4 mm vom Mundende 116 des Filters 110 entfernt angeordnete Öffnung 123 mit einem Durchmesser von etwa '/2 mm in jeder Rille 120 günstig ist für eine Strömung der Ventilationsluft von den Rillen 120 in den Filterstab 112 unter bestimmten Rauchbedingungen. Es ist selbstverständlich, dass anstelle einer Öffnung 123, wie dargestellt, eine Mehrzahl von Öffnungen in jeder Rille ausgebildet sein können. In diesem Fall sollte die gesamte Durchströmfläche der Mehrzahl von Öffnungen ungefähr den gleichen Volumendurchsatz der strömenden Ventilationsluft wie die Öffnung 123 ergeben.

Die Fig. 14 und 15 zeigen alternative vorteilhafte Ausführungsbeispiele der durch die Dicke der Umhüllung 114 in einer Rille 120 ausgebildeten Öffnung 123. Die in Fig. 14 dargestellte Öffnung 123 weist eine zentrale Achse auf, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Filterstabes 112 angeordnet ist. Die zentrale Achse der Öffnung 123 gemäss Fig. 15 verläuft unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Filterstabes 112, d.h. schräg von der Wand der Rille 120 zur Grenzfläche zwischen der Umhüllung 114 und dem Filterstab 112 in der allgemeinen Richtung der Rauchströmung durch den Filterstab 112.

Fig. 16 zeigt ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Zigarettenfilters 110. Hier ist im Bereich «B» am Mundende 116 des Filters ein schmaler Schlitz 123a durch die Dicke lediglich der eingebetteten Teile der luftundurchlässigen Umhüllung, welche die Wände der Rillen 120 definieren, ausgebildet. Der Schlitz 123a in jeder Rille ist, wie gezeigt, offen an einem Ende bis zum Mundende 116 des Filters und erstreckt sich von da allgemein längs der Rille über eine Länge, die etwa '/4 bis etwa V2 eines Filterdurchmessers entspricht. Vorteilhafterweise weist jeder Schlitz 123a eine im wesentlichen gleichmässige Breite von etwa 0,06 Filterdurchmessern entlang seiner Länge auf.

Fig. 17 zeigt ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Zigarettenfilters 110, in welchem wenigstens ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Schlitz 123b durch die Dicke der Umhüllung 114 in jeder Rille 120 ausgebildet ist. Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitze 123b sind vorzugsweise im Bereich «B» mit einem Abstand von etwa V4 bis etwa V2 Filterdurchmessern vom Mundende 116 des Filters angeordnet. Vorteilhafterweise entspricht die Breite der Schlitze 123b etwa 0,06 Filterdurchmessern. Falls mehr als ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Schlitz 123b in jeder Rille ausgebildet ist, sollten diese Schlitze innerhalb des Bereichs «B» angeordnet sein und einen Volumendurchsatz der strömenden Ventilationsluft ermöglichen, der etwa dem Volumendurchsatz des dargestellten einzelnen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitzes 123b entspricht.

Zur Erleichterung der Fertigung ist es denkbar, einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitz durch die Umhüllung 114 völlig um den Filterstab 112 herum auszubilden und die mit den gestrichelten Linien in Fig. 17 angedeuteten Teile der Schlitze ausserhalb der Rillen 120 zu versiegeln. Dieses Versiegeln kann mittels eines Überzuges einer wasserunlöslichen Lösung wie beispielsweise Äthylzellulose oder einer wasserlöslichen Lösung wie z.B. Natriumzellulo-seglykolat oder Methylzellulose erreicht werden.

Wie am besten in Fig. 9 zu sehen, ist der Filterstab 112 mit einer Tabaksäule 124 mit einem Mundstück-Material 126 verbunden, welches den mit der Umhüllung bedeckten Filterstab 112 umschliesst, um eine Filterzigarette 128 zu bilden. Das Mundstück-Material 126 ist luftdurchlässig in einer Zone, die über den Rillen 120 angeordnet ist, so dass Ventilationsluft durch das Mundstück-Material hindurch in die Rillen 120 strömen kann. Vorzugsweise ist das Mundstück-Material 126 lediglich nahe den geschlossenen Enden der Rillen 120 luftdurchlässig, d. h. an dem Ende jeder Rille, das ihrem offenen Ende 122 am Mundende 116 des Filterstabs 112 gegenüberliegt. Um dies zu erreichen, weist das Mundstück-Material 126 kleine Durchström-Perforationen 130 für Ventilationsluft auf, welche mit den Rillen 120 vorzugsweise nahe den geschlossenen Rillenenden in Verbindung stehen. Um die Fertigung zu erleichtern, können die Perforationen 130 mit Abstand zueinander in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Anordnung um den umhüllten Filterstab 112 angeordnet sein. In diesem Fall ist es möglich, dass einige der Perforationen über dem umhüllten Filterstab auf den Flächen zwischen den Rillen 120 angeordnet sind. Ventilationsluft strömt jedoch lediglich in die Rillen 120, da die Umhüllung 114 ausserhalb der Rillen 120 luftundurchlässig ist.

Wenn ein Raucher während des Rauchens der Zigarette 128 am Mundende 116 des Filters 110 zieht, wird Ventilationsluft durch die Ventilations-Perforationen 130 in dem Mundstück-Material 126 in die Rillen 120 eingesogen und strömt entlang den Rillen 120 direkt zum offenen Ende 122 der Rille 120 am Mundende 116 des Filterstabs 112. Falls jedoch eine oder mehrere der offenen Enden 122 der Rillen 120 verstopft werden, strömt die Ventilationsluft in der verstopften Rille von derselben durch die luftdurchlässige eingebettete Wand der verstopften Rille durch den porösen Bereich «A» im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 10 und 11, und durch die Öffnungen 123 in dem Bereich «B» im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 12 und 13, oder durch die Schlitze 123a und 123b in dem Bereich «B» im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 16 und 17 in den Filterstab 112, wo eine Vermischung mit dem und eine Verdünnung des von der Tabaksäule durch den Filterstab strömenden Rauches stattfindet. Falls sogar einige der Rillen verstopft werden und dadurch die Ventilationsluft in den verstopften Rillen, wie soeben beschrieben, in den Filterstab 112 strömt, strömt die in den verbleibenden, nicht verstopften Rillen strömende Ventilationsluft direkt durch dieselben zu deren offenen Enden 122 am Mundende 116 des Filterstabs 112.

Die vorstehenden Einzelheiten der Erfindung sind hauptsächlich zum besseren Verständnis gegeben, und keine unnötigen Beschränkungen sollten daraus abgeleitet werden. Modifikationen ergeben sich beim Lesen dieser Schrift für den Fachmann und können ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche durchgeführt werden.

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3 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Zigarettenfilter, gekennzeichnet durch einen porösen Filterstab (12) von allgemein zylindrischer Form; durch eine luftundurchlässige Umhüllung (14), die sich längs des Filterstabes (12) von dessen einem Ende (16) bis zu dem anderen Ende (18) erstreckt und den Filterstab (12) umhüllend, gegenüberliegende Durchströmenden des Filterstabes (12) frei-lässt, wobei die Umhüllung (14) mit wenigstens einer in den Filterstab (12) eingebetteten und an dessen einem Ende (16) offenen Rille (20) ausgebildet ist, die sich von diesem offenen Ende (16) aus im wesentlichen in Längsrichtung des Filterstabes (12) über eine Länge erstreckt, die geringer als die des-Filterstabes (12) ist; durch luftdurchlässige Mittel (23, 23a), welche die durch Teile der Umhüllung (14) definierte Rille (20) entweder über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge oder nur im Bereich (A, B) des offenen Mundendes (116) luftdurchlässig gestalten, wobei entweder der Rest der peripheren Fläche der Umhüllung (14) ausserhalb der Rille (20) luftundurchlässig ist oder sowohl der verbleibende Teil der Rille (120) als auch der ausserhalb der Rille (120) liegende Teil der Umhüllung (114) luftundurchlässig sind; und durch Mundstückmaterial (26), das sich in der Längsrichtung des umhüllten Filterstabes (12) erstreckend und diesen umhüllend, in einer über der Rille (20) liegenden Zone luftdurchlässig ist.
2. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückmaterial (26) lediglich nahe dem geschlossenen Ende (18) der Rille (20) luftdurchlässig ist.
3. Zigarettenfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückmaterial (26) mittels Perforationen (30) luftdurchlässig gemacht ist, welche durch dasselbe hindurch ausgebildet sind.
4. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel entweder eine Durchströmöffnung (123) umfassen, die im wesentlichen dem offenen Ende (116) der Rille (120) benachbart ist oder mehrere Öffnungen (23), die sich längs im wesentlichen der gesamten Rillenlänge durch die Rillenwand erstrecken.
5. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel die Wände der Rillen (20) umfassen, die über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge porös ausgebildet sind.
6. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rille (20) eine Mehrzahl von Rillen umfasst, die in Umfangsrichtung des Filterstabs (12) gegenseitige Abstände aufweisen.
7. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel einen Schlitz (23a) im Teil der Umhüllung (14) zur Rille (20) umfassen, der sich von dem offenen Ende (16) der Rille (20) im wesentlichen über die Rillenlänge erstreckt.
8. Zigarettenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Öffnungen oder Schlitze (123, 123A, 123b) im Bereich des Mundendes (116) des Filterstabes (112) angeordnet sind.
9. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückmaterial (126) im Bereich des dem Mundstück-Ende (116) gegenüberliegenden Endes (118) der Rille (120) luftdurchlässig ausgebildet ist.
10. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstückmaterial (126) mittels durch dasselbe hindurch ausgebildeten Perforationen (130) luftdurchlässig gemacht ist.
11. Zigarettenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Durchströmöffnung (123)

im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Filterstabes (112) angeordnet ist.
12. Zigarettenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Durchströmöffnung (123) unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Filterstabes (112) schräg in der allgemeinen Richtung der Rauchströmung durch den Filterstab (112) verläuft.
13. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel einen an einem seiner Enden bis zum Mundende des Filterstabes (112) offenen Schütz (123a) umfassen, der sich vom Mundende längs der Rille (120) über eine Länge von '/4 bis V2 Filterdurchmessern erstreckt.
14. Zigarettenfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel wenigstens einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitz (123b) umfassen, der vom Mundende (116) des Filterstabs (112) mit einem Abstand von '/4 bis V2 Filterdurchmessern angeordnet ist.
15. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1, 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Mittel einen porösen Bereich (A) im die Rille (120) festlegenden Teil der Umhüllung (114) umfassen, der im wesentlichen dem offenen Ende (116) der Rille (120) benachbart ist.
16. Zigarettenfilter nach einem der Ansprüche 1, 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterstabumhüllung (114) luftundurchlässig ist, mit Ausnahme desjenigen Bereichs (A) der Rille (120), welcher im wesentlichen dem offenen Ende der Rille (120) benachbart ist.
17. Verfahren zum Herstellen eines Zigarettenfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Filterstabumhüllung (14) aus luftdurchlässigem Material herstellt, dass man die gesamte Fläche der Umhüllung (14) durch Behandeln luftundurchlässig macht, und dass man luftdurchlässige Mittel, durch Anordnen von Öffnungen (23) über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge schafft.
18. Verfahren zum Herstellen eines Zigarettenfilters nach einem der Ansprüche 1—3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Filterstabumhüllung (14) aus luftdurchlässigem Material herstellt, und dass man die periphere Fläche der Umhüllung (14), ausschliesslich mindestens eines Teils des die Rille (20) festlegenden Teils der Umhüllung (14), durch Behandeln luftundurchlässig macht, so dass dieser Teil über im wesentlichen die gesamte Rillenlänge luftdurchlässig verbleibt.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umhüllung (14) durch Heissiegeln behandelt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umhüllung (14) durch Auftragen eines wasserunlöslichen Materials behandelt.