DE3408415C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterzigarette mit ventiliertem Mundstück, welche im Mundstücksbereich mit einer im wesentlichen luftundurchlässigen Außenhülle mit Perfo­ rationen zum Durchtritt von Beiluft umgeben ist, bei der das Mundstück

• a) an seinem mundseitigen Ende einen koaxialen Kernraum mit Filtermaterial und einen diesen umgebenden, beidseitig offenen Außenbereich aufweist, wobei die Außenfläche des Filterkerns gegenüber dem Außenbereich luftdurchlässig ist und
• b) an seinem tabakseitigen Ende ein weiteres Filterelement aufweist, welches den Raum bis zur Außenhülle voll ausfüllt.

Eine derartige Filterzigarette ist aus der DE-PS 21 07 850 bekannt, die gemäß Fig. 5 ein Rillenfilter zeigt, der als koaxialer Kernraum im Mundstück einen Filterpfropfen mit einer luftdurchlässigen Papierumhüllung und im Außenbereich durch die im Filterpfropfen vorgesehene Rillen eine beidseitig offenen Außenbereich bildet, durch den Beiluft in den Mund des Rauchers gelangt, die durch im Rillenbereich liegende Perforationen in der im wesentlichen luftundurch­ lässigen Außenhülle des Mundstückes eintritt. Dieser gerillte Filterpfropfen ist an seinem tabakseitigen Ende nicht mehr mit Rillen versehen und füllt den Raum bis zur Außenhülle voll aus. Dadurch, daß die Perforationen der Außenhülle mit den Längsrillen in Verbindung stehen, wird die angesaugte Beiluft im Mund des Rauchers mit den durch den Filterkern gehenden Hauptrauchstrom verwirbelt. Der durch den Filterkern gehende Hauptrauchstrom wird aufgrund der luftdurchlässigen Umhüllung des Filterkerns nach dem Coanda-Effekt gebündelt, was zu der unerwünschten punktförmigen Kondensatablagerung führt.

Bei diesen und anderen ventilierten Filterzigaretten, bei denen eine Vermischung von Rauch und Beiluft im Filter erfolgt, zeigt sich aufgrund eines Bündeleffektes im Filter eine verstärkte Kondensatablagerung im axialen Mittel­ bereich, während die Kondensatablagerung im Außenbereich sehr viel geringer ist. Dieses führt dazu, daß sich gegen Ende des Abrauchens einer Zigarette ein je nach Rauchgewohn­ heiten manchmal feuchter, dunkelbrauner Kern von abgelager­ tem Kondensat in der Mitte der Stirnfläche des Filter­ stopfens ansammelt, der bei Berührung mit der Zunge einen unangenehmen Geschmack herbeiführen kann.

Es sind ferner Filterzigaretten mit ventiliertem Hohlmund­ stück bekannt, bei dem die durch Perforationen in einer das Außenmundstück umschließenden, im wesentlichen luftundurch­ lässigen Außenhülle eintretende Beiluft und der native oder gefilterte Rauch ebenfalls in achsparallelen Strömen getrennt voneinander bis an das mundseitige Ende des Hohlmundstücks geführt und erst im Munde des Rauchers wirbelnd vermischt werden; (DE-PS 16 57 261).

Andere Zigaretten dieser Art, jedoch ohne Hohlmundstück, ermöglichen ebenfalls eine getrennte Führung von Beiluft und Rauch in achsparallelen Strömen und einer erst im Mund des Rauchers erfolgenden Vermischung; bei diesen Filtern ist eine rohrförmige Hülle oder luftun­ durchlässige Schicht aus einem Thermoplast wie Polyethy­ len vorgesehen, in deren Inneren sich Filtermaterial be­ findet, während an der Außenfläche der Hülle sich in Längsrichtung erstreckende konkav geformte Rillen vorge­ sehen sind, und eine Hüllfolie die Außenfläche der rohr­ förmigen Hülle umgibt und letztere mit dem Tabakstrang verbindet, wobei die Hüllfolie Perforationen im Bereich der durch die konkaven Rippen gebildeten Kanäle aufweist, die die Beiluft zuführen.

Bei allen diesen bekannten Zigaretten mit ventiliertem Hohlmundstück oder ventilierten Kanälen wird gefilterter Rauch als innerer Hauptstrom, der von durch Einzelkanäle zugeführten Beiluftströmen umgeben ist, getrennt geführt und im Mund des Rauchers vermischt.

Zwar ist eine Trennung von Beiluft- oder Ventilationsluft­ strom und Hauptrauchstrom und damit eine Verhinderung der Vermischung dieser beiden Ströme im Filter geeignet, einen negativen geschmacklichen Effekt zu kompensieren, insbesondere wenn das Filter so ausgelegt ist, daß dem Hauptrauchstrom geringe Anteile von nativen Zigaretten­ rauch beigefügt werden können. Derartige beispielsweise in der DE-PS 30 11 959 und 23 61 970 und in der US-PS 43 62 171 beschriebene Filterausbildungen führen aber bei einigen Altersgruppen von Rauchern und bei verschiedenen Tabakmischungen nicht zu der erwarteten geschmackliche Ak­ zeptanz, was vermutlich darauf beruht, daß wegen der getrennt geführten Beiluft eine zu große Verwirbelung im Munde erfolgt, so daß der Rauchstrom nicht oder nicht konzentriert genug auf die einzelnen Geschmacksnerven auf­ treffen kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Filter­ zigarette mit ventiliertem Mundstück der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die obenerwähnten Nachteile, wie Ausbildung eines Kondensatproduktes und aufwendige Herstellung vermieden werden und dennoch eine geometrische Gestaltung erzielt wird, die eine laminare Führung bzw. Auftrennung von Hauptrauchstrom und Beiluftstrom ohne die bekannten Zwangsführungen oder ohne undurchlässige Trennwände ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird demzufolge eine Filter­ zigarette gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs vorgeschla­ gen, die gemäß Kennzeichen des Hauptanspruchs ausgebildet ist. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Dadurch, daß der Außenbereich des nicht umhüllten Filter­ kerns, dessen Außenflächen gegenüber dem Ringraum luftdurch­ lässig ist, als Ringraum ausgebildet ist und daß am tabakseitigen Ende des Filterkerns ein weiteres Filter­ element vorgesehen ist, ergibt sich überraschenderweise eine Auftrennung von Hauptrauchstrom und Ventilationsluftstrom in einem durchgehend porösen Filter, ohne daß zusätzliche Trennwände erforderlich sind. Der Grund für dieses Verhalten ist noch nicht eindeutig geklärt, jedoch kann man davon ausgehen, daß bestimmte strömungsdynamische Phänomena dazu führen, daß in dem erfindungsgemäßen Filter sowohl Hauptrauchstrom als auch Ventilationsluftstrom sich ähnlich wie verschiedene Ströme innerhalb eines Strömungselementes beeinflussen und laminar aussteuern.

Durch entsprechende Auslegung des erfindungsgemäßen Filters können alle Zwischenstufen zwischen den folgenden beiden Grenzfällen erzielt werden:

• A. Bis auf geringe, zu vernachlässigende Anteile des Hauptrauchstroms strömt ausschließlich Ventilationsluft durch den Ringspalt; der Hauptrauchstrom strömt durch den Filterkern;
• B. bis auf geringe, zu vernachlässigende Anteile strömt der gesamte Hauptrauchstrom zusätzlich zur Ventila­ tionsluft durch den Ringspalt. Der Filterkern bleibt strömungsfrei.

Über die Filtergeometrie und entsprechenden Zugwiderstände der strömungstechnisch relevanten Filterelemente, darge­ stellt durch

• a) den strangseitig ventilierten Filterabschnitt (α)
• b) das mundseitige Hohlmundstück, im wesentlichen bestehend aus:
  • (i) dem Ringspalt (β),
  • (ii) dem Filterkern (γ)
• c) der Menge an Ventilationsluft (δ) können alle Abstu­ fungen zwischen den beiden Extremfällen A. und B. dargestellt werden.

Dieses ist umso bemerkenswerter, da die geschmacksrelevan­ te Forderung nach geringen Anteilen von "nativem" Zigaret­ tenrauch hier elegant gelöst wird: Der Anteil Zigaretten­ rauch, der ohne den Filterkern zu passieren lediglich durch das strangseitige Filterelement strömt, ist relativ wenig gefiltert, quasi "nativ" und in einer besonderen Ausführungsform ungefiltert und somit absolut "nativ".

Diese Variationsmöglichkeit ergibt einen erheblichen fer­ tigungstechnischen Vorteil gegenüber entsprechenden her­ kömmlichen Konstruktionen, da alle gewünschten Reduk­ tions- bzw. Filtrationsstufen einschließlich des nativen Zigarettenrauchanteils eines gegebenen Strangangebotes, die das gewünschte Geschmackserlebnis programmieren, ein­ mal in Richtung Extremfall A., zum anderen in Richtung Extremfall B. bei annähernd gleichen Kondensat- und Ni­ kotinwerten durch relativ geringfügige Änderungen min­ destens einer der obenerwähnten Filter-Parameter er­ zielt werden können.

Das Geschmackserlebnis ist bei gegebenem Strangangebot also = f (α, β, γ, δ).

Ein weiterer Vorteil des neuen Filters der erfindungsgemä­ ßen Filterzigarette gegenüber vergleichbaren, herkömm­ lichen Filtern wird durch seinen optischen Habitus darge­ stellt.

Da in der bevorzugten Ausführungsform der Ringspalt klein und direkt unter dem Umfang nahezu versteckt angelegt ist, ähnelt der Filter an seiner konsumentenrelevanten mundseitigen Stirnfläche einem üblichen, konventionellen Filter.

Aufgrund der neuen Ventilations- oder Beiluftzufuhr bil­ det sich ferner während und insbesondere nach dem Ab­ rauchen eine homogene Kondensatabscheidung an der Stirn­ fläche des erfindungsgemäßen Filters aus, die im Gegen­ satz zu üblichen ventilierten Filterzigaretten steht, bei denen die mundseitige Stirnfläche heterogen mit Kondensat und zwar vom Zentrum zum Umfang hin abnehmend belegt ist und im Extremfall einen punktförmigen Kondensatbereich bildet. Somit kann keine rein optische Zuordnung der erfindungsgemäßen Filterzigarette zu den herkömmlichen ventilierten Filter-Zigaretten erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Filterzigarette mit ventiliertem Mundstück;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das Mund­ stück im vorderen Bereich;

Fig. 3 einen Schnitt analog Fig. 1 durch eine abge­ wandelte Form der erfindungsgemäßen Filterziga­ rette;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch das Mund­ stück gemäß Fig. 3 längs der Linie III-III.

Die in Fig. 1 gezeigte Filterzigarette besteht aus einem Tabakabschnitt 12, nämlich einem Tabakstrang 14 der von einer üblichen Papierhülse 16 umgeben ist. Am mundstück­ seitigen Bereich der Filterzigarette ist das Mund­ stück 18 vorgesehen, das mit einer im wesentlichen luftun­ durchlässigen Außenhülle 20 mit dem Tabakabschnitt verbun­ den ist. Die Außenhülle besitzt, wie es bei ventilierten Zigaretten üblich ist, Perforationsöffnungen 22, die auf beliebige Weise hergestellt und angeordnet sein können. Diese Perforationsöffnungen dienen dazu, daß Ventila­ tions- oder Beiluft dem Filterteil zugeführt wird.

Das Mundstück 18 wird gebildet durch einen Filterkern 24, der den koaxialen Kernraum des Mundstücks aus­ füllt und von einem beidseitig offenen Ringraum 30 um­ geben ist. Der Filterkern 24 ist im Außenbereich gegen­ über dem Ringraum 30 luftdurchlässig ausgebildet, also entweder überhaupt nicht umhüllt oder gegebenenfalls mit einem luftdurchlässigen Filterkernumhüllungspapier umhüllt. Der Filterkern 24 ist mit Abstandshal­ tern 34 versehen, die nach außen gerichtet sind, also in den Ringraum 30 hineinreichen. Diese Abstandshalter 34 tragen eine luftundurchlässige Hülse 26 oder sind mit dieser verbunden. Die Hülse 26 kann auch mit ihren Ab­ standshaltern 34 als eine Einheit über den Filterkern 24 gezogen werden.

Der Filterkern 24, die Abstandshalter 34 und die luftun­ durchlässige Hülse 26 können als eine Einheit beispiels­ weise nach einem Strangverfahren hergestellt und nach entsprechender Unterteilung eingesetzt werden.

Im Anschluß an den Filterkern 24 ist in Richtung auf das tabakseitige Ende und im Bereich der Perforationen 22 der luftundurchlässigen Außenhülle 20 ein weiteres Filter­ element 40 vorgesehen, das zusammen mit dem Hohlmundstück 18 von der luftundurchlässigen Außenhülle 20 umgeben und durch diese mit dem Tabakabschnitt 12 verbunden wird.

Je nach Ausbildung des weiteren Filterelements 40 bzw. des Filterkerns 24 kann die Beiluft durch die Perfora­ tionsöffnungen 22 der Außenhülle 20 in den Ringraum ein­ treten, während der Hauptrauchstrom durch das weitere Filterelement mehr oder weniger durch den Filterkern 24 strömt, aber auch - je nach Ausbildung des Filterkerns 24 - durch den Ringraum 30 strömen kann.

Die Anzahl und die Anordnung der Abstandshalter 34 kann beliebig gewählt werden; sie können in Form von radial nach außen gerichteten Stegen vorliegen oder, wie in Fig. 2 im Querschnitt gezeigt, tangential oder bogen­ förmig in Richtung auf die undurchlässige Hülse 26 verlau­ fen.

Anstelle des in Fig. 1 gezeigten vollständigen Filter­ elementes 40 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, das weitere Filterelement 40′ im Außenbereich Rinnen 44 aufweisen, die mit dem Ringraum 30 in Verbindung stehen.

Bei einer derartigen Ausführungsform gelangt nativer Tabakrauch durch die Rinnen 44 des weiteren Filterelemen­ tes 40′ direkt in den Ringraum 30 des ventilierten Hohl­ mundstücks. Der Hauptrauchstrom kann je nach Ausbildung des weiteren Filterelementes 40′ oder des Filterkerns 24 ent­ weder vollständig durch die Filterelemente strömen oder mehr oder weniger aufgeteilt auch aus den Filterelementen in den Ringraum 30 eintreten, so daß - entsprechend der Ausbildung der einzelnen Filterelemente hinsichtlich Zugwiderstand und/oder Durchlässigkeit - keine Bündelung des Rauches und damit keine punktförmige Ablagerung von Kondensat im Mittel­ punkt der Stirnfläche des Filterkernes erfolgt.

Claims (5)

1. Filterzigarette mit ventiliertem Mundstück, welche im Mundstücksbereich mit einer im wesentlichen luftun­ durchlässigen Außenhülle mit Perforationen zum Durchtritt von Beiluft umgeben ist, bei der das Mundstück

• - an seinem mundseitigen Ende einen koaxialen Kernraum mit Filtermaterial und einen diesen umgebenden, beidseitig offenen Außenbereich aufweist, wobei die Außenfläche des Filterkerns gegenüber dem Außenbereich luftdurchlässig ist,
• - und an seinem tabakseitigen Ende ein weiteres Filterelement aufweist, welches den Raum bis zur Außenhülle voll ausfüllt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbereich als ein nur durch einzelne Abstandshalter (34) unterbrochener Ringraum (30) ausgebildet ist, der außen von einer luftundurchlässigen Hülse (26) umgeben ist, und daß die Perforationen (22) im Bereich des weiteren Filter­ elementes (40) angeordnet sind.

2. Filterzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kernraum mit dem Filtermaterial ein nicht umhüllter Filterkern (24) ist.

3. Filterzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kernraum mit dem Filtermaterial ein Filterkern (24) ist, der von einem luftundurchlässigen Filterkernumhüllungspapier umgeben ist.

4. Filterzigarette nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Filterelement (40′) im Außenbereich zusätzlich Rinnen (44) aufweist, die mit dem Ringraum (30) und einem Teil der Perforation (22) in Verbindung stehen; (Fig. 3).