Brevet FR2494967A1 — publié le 19820604

Filtre à cigarette. La présente invention concerne des filtres à cigarettes. Sous l'un de ses aspects, elle concerne un filtre comportant de nouveaux moyens d'aération. Sous un autre aspect, l'invention concerne une cigarette à filtre ayant des rainures de direction pour mélanger l'air d'aéra- tion avec une portion de la fumée du tabac, tandis que la portion restante de la fumée du tabac traverse le filtre sans se mélanger avec l'air d'aération. Dans la fabrication des cigarettes à filtre, on connaît des filtres avec des moyens d'aération pour amener au filtre de l'air ambiant et diluer le courant de fumée. La dilution de la fumée réduit la quantité de particules de fumée ainsi que celle des composants de la phase gazeuse qui sont amenés à la bouche du fumeur. On a proposé et on a utilisé un grand nombre de moyens pour introduire dans la cigarette de l'air d'aération. Par exemple, l'enveloppe du tabac d'une cigarette peut être en une matière poreuse qui permet d'introduire de l'air sur toute la longueur de la cigarette, o cet air se mélange avec la courant de fumée la traversant, diluant ainsi la fumée dans le courant avant qu'elle pénètre dans la bouche du fumeur. Par ailleurs, l'en- loppe de la cigarette peut être perforée à des endroits choisis sur la longueur de la cigarette, ce qui forme des orifices à travers lesquels pénètre l'air d'aération. On sait, par ailleurs, perforer l'enveloppe du filtre sur l'extrémité côté filtre de la cigarette pour permettre à l'air d'aération de pénétrer dans le filtre et diluer le courant de fumée. On connaît également un grand nombre de suggestions pour incorporer des rainures dans le tampon filtre de la cigarette afin de faciliter l'addition d'air d'aération dans le courant de fumée. Parmi les brevets concernés, on peut citer, par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3.596 663, 3 577 995, 3 572 347, 3 490 461, 1 718 122, 3 788 330, 3 773.053, 3 752 165, 3 638 661, 3 608 561 et 3 910 288. on connaît également un certain nombre de sugges- tions pour incorporer des conduits à l'intérieur du tampon filtre de la cigarette afin de faciliter l'addition d'air d'aération dans le courant de fumée. Parmi ces brevets, on peut citer, par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique 3 416 541, 3 910 288, 3 773 883, 3 581- 548, 3 045 680 et 1 996 990. La présente invention procure avantageusement une disposition simple d'un filtre à cigarette qui permet d'ob- tenir la perte de charge d'une cigarette normale ou une perte de charge plus faible avec des filtres à rendement faible à modéré. La présente invention procuire également un filtre à cigarette pour abaisser la teneur en goudrons en combinant l'aération avec la filtration. Elle procure également un système d'aération de filtre pour des cigarettes utilisant des rainures et des conduits dans les tampons fil- tres pour mélanger l'air d'aération avec la fumée du tabac. La présente invention procure également un filtre rainuré avec une enveloppe de tampon filtre non poreuse. Selon la présente invention, la fumée quittant le boudin de tabac est séparée en deux portions, une por- tion passant à travers une ouverture dans le boudin filtrant qui communique avec une rainure ou un conduit, lequel commu- nique également avec l'air d'aération. La portion restante de la fumée passe à travers le filtre. De façon plus particulière, l'invention procure un filtre à cigarette comportant un boudin filtrant po- reux de forme générale cylindrique entouré par une enveloppe de tampon imperméable à la fumée, le boudin filtrant ayant au moins une -ouverture à chacune de ses extrémités et au moins une rainure s'étendant le long de la périphérie exté- rieure du boudin et de l'enveloppe entre lesdites ouvertures et communiquant avec celles-ci, la rainure communiquant avec l'air d'aération. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif seulement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint, sur lequel La figure 1 est une vue en perspective montrant une cigarette ayant une structure de filtre préférée selon la présente invention La figure 2 est une vue en coupe longitudinale prise selon un plan passant par la ligne 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe transversale prise selon un plan passant selon la ligne 3-3 de la figure 2 La figure 4 est une vue en perspective montrant une cigarette ayant une autre structure de filtre préférée La figure 5 est une vue en coupe longitudinale prise selon un plan passant par la ligne 5- 5 de la figure 4 La figure 6 est une vue en coupe transversale prise selon un plan passant par la ligne 6-6 de la figure 5; La figure 7 est une vue en perspective montrant une cigarette ayant une autre structure de filtre préférée La figure 8 est une vue en coupe longitudinale prise selon un plan passant par la ligne 8-8 de la. figure 7 i La figure 9 est une vue en coupe transversale prise selon un plan passant par la ligne 9- 9 de la figure 8; La figure 10 est une vue en coupe transversale prise selon un plan passant par la ligne 10-10 de la figure 8; et La figure 11 est une vue en perspective montrant une cigarette à laquelle est fixée une structure de filtre selon la figure 7, les extrémités du filtre fixé à la cigarette étant inversées. La figure 1 montre un tampon filtre 2,selon la présente invention, fixé à un boudin de tabac de cigarette 1. Le tampon filtre 2 comprend un élément filtrant en acétate de cellulose 4 ou tout autre filtre bien connu en matière fibreuse ou cellulaire pour filtrer la fumée de tabac, entouré par une enveloppe non poreuse ou imperméable à la fumée 6. On doit noter que, lorsqu'on utilise le terme "imperméable à la fumée" ou "enveloppe non poreuse", ce terme inclut aussi bien les surfaces extérieures non poreuses du matériau cellu- laire qui sont monobloc avec l'élément filtrant que les envelop- pes non poreuses qui ne sont pas monobloc avec cet élément filtrant. Sur la figure 2, on voit le tampon filtrant 2 avec une ouverture 8 dans son extrémité communiquant avec le boudin de tabac 1. L'ouverture 8 procure une arrivée dans un conduit axial central 9 qui s'étend sur une longueur prédéterminée dans le boudin filtrant; comme on le voit mieux sur les figures 2 et 3, cette ouverture communique avec des conduits radiaux-ou transversaux 10 reliant les rainures, Plusieurs rainures longitudinales 12 sont formées dans la périphérie extérieure du tampon filtrant et communiquent avec les conduits transversaux 10. Chaque rainure 12 s'étend sur une longueur prédéterminée sur la périphérie extérieure du filtre et les rainures communiquent avec des conduits ra- diaux ou transversaux 14. Les conduits transversaux 14 sont reliés à un conduit axial central 16 qui s'étend longitu- dinalement à l'extrémité opposée ou côté bouche du filtre. Une manchette perméable à l'air 20 entoure l'enve- loppe 6, elle est représentée avec deux rangées de perforations 21, étant entendu qu'on peut ne prévoir qu'une seule rangée ou qu'on peut prévoir tout autre moyen de traversée de l'air. Les perforations 21 communiquent avec les rainures 12. Lorsqu'on utilise le filtre de la présente invention tel que représenté sur les figures 1, 2 et 3, lorsque la fumée de tabac pénètre dans le filtre, une portion de cette fumée traverse le boudin filtrant 4 et la portion restante de la fumée circule selon un trajet de moindre résistance, c'est- à-dire le conduit longitudinal central 9. Cette fumée cir- cule alors dans l'un des conduits transversaux 10 et ensuite se éplace vers l'extérieur pour circuler le long d'une des rainures longitudinales 12 o elle est mélangée ou diluée avec de l'air d'aération pénétrant dans les rainures 12 à travers les perforations 21 de la manchette poreuse 20. La fumée diluée circule ainsi dans la rainure 12-entre la machette poreuse 20 et l'enveloppe de tampon non poreuse 6 et arrive dans les conduits transversaux 14. La fumée ainsi diluée sort alors à travers le conduit longitudinal central 16. La portion de la fumée qui n'a pas circulé dans les conduits ou rainures du tampon filtrant est filtrée lorsqu'elle passe à travers le produit filtrant, lors d'une aspiration normale de la fumée. Sur la figure 4, on voit un tampon filtrant 22 fixé à un boudin de tabac de cigarette 1, Ce tampon fil- trant 22 comporte un élément filtrant en acétate de cellu- lose 24 ou tout autre filtre connu en matière fibreuse ou cellulaire pour filtrer la fumée de tabac, entouré par une enveloppe non poreuse 26. Le tampon filtrant 22 comporte plusieurs rainures longitudinales 32 formées dans sa périphé- rie extérieure. Les rainures 32 se terminent à une extrémité au boudin de tabac 1 et, à leur autre extrémité, comme on le voit mieux sur les figures 5 et 6, elles se raccordent à des conduits radiaux ou transversaux 34. Ceux-ci se raccor- dent à un conduit axial central 36 qui s'étend longitudinale- ment jusqu'à l'extrémité opposée ou côté bouche du filtre. Lorsqu'on utilise le filtre de la présente invention tel qu'il est représenté sur les figures 4, 5 et 6, la fumée de tabac pénétrant dans le filtre est séparée en deux portions. Une portion circule à travers le boudin filtrant 24 et l'autre portion circule à travers une zone de moindre résistance à savoir les rainures longitudinales 32. Cette fumée circule alors le long de ces rainures longitudinales 32 o elle se mélange en étant diluée avec l'air-d'aération pénétrant dans les rainures 32 par les perforations 41 dans la manchette perméable à l'air 40. La fumée diluée circule ainsi dans ces rainures 32 entre la manchette 40 et l'envelop- pe de tampon 26 jusqu'aux conduits transversaux 34. Le courant de fumée et d'air d'aération sort alors par le conduit longitudinal central 36. La portion de la fumée qui n'a pratiquement pas été mélangée avec l'air d'aération dans les rainures 32 est filtrée en traversant le matériau du filtre lors de l'aspiration normale de la fumée. Sur les figures 7, 8, 9 et 10, on voit un tampon filtrant 42 fixé à un boudin de tabac de cigarette 1. Ce tampon filtrant 42 comporte un élément filtrant en acétate de cellulose 44 ou tout autre filtre connu en matière fi- breuse ou cellulaire pour filtrer la fumée de tabac, entouré par une enveloppe non poreuse 46. Le tampon filtrant 42 comporte plusieurs rainures longitudinales 52 formées dans sa périphérie extérieure. Chaque rainure 52 s'étend sur une longueur prédéterminée le long de la périphérie extérieure du filtre et se raccorde avec des conduits radiaux ou transversaux 54 à une extrémité et 56 à l'autre. Les conduits 54 communiquent avec un conduit axial central 58 qui s'étend de l'ouverture 60 dans une extrémité du filtre sur une distance prédéterminée dans le boudin filtrant. Les conduits 56 s'étendent radialement dans le filtre en se raccordant l'un à l'autre sur l'axe central du boudin filtrant. Une manchette 62 perméable à l'air entoure l'en- veloppe 46; elle est représentée avec deux rangées de perfo- rations 61, ces perforations communiquant avec les rainures 42. Lorsqu'on utilise le filtre de la présente inven- tion tel que représenté sur les figures 7, 8, 9 et 10, la fumée de tabac pénétrant dans le filtre est séparée en deux portions. Une portion de la fumée traverse le boudin filtrant 44 et la portion restante circule à travers la zone de moin- dre résistance, celle-ci étant le conduit longitudinal cen- tral 58. Cette fumée se sépare alors pour traverser l'un des conduits 54 et se déplace alors vers l'extérieur pour être balavé le long d'une des rainures longitudinales 5 o elle se mélange et est diluée avec l'air d'aération pénétrant dans les rainures 52 à travers les perforations 61 dans la manchette perméable à l'air 62. La fumée diluée circule dans les rainures 52 entre la manchette 62 et l'enveloppe de tampon 46 jusqu'aux conduits transversaux 56. Le courant de fumée et d'air d'aération pénètre alors dans le corps du filtre pra- tiquement en son centre pour se mélanger avec la fumée ayant traversé le tampon filtrant, juste avant de quitter le matériau filtrant lors de l'aspiration normale de la fumée. On voit sur la figure 11 le même élément filtrant que sur les figures 7, 8, 9 et 10, relié à un boudin de tabac de cigarette 1. Sur la figure 11, le filtre fixé sur le boudin de tabac 1 est inversé. Ceci veut dire que le conduit 58 est disposé pour former un passage pour le mélange de fumée et d'air d'aération quittant le filtre, tandis que, sur la figure 7, le conduit 58 est à l'extrémité du filtre fixée au boudin de tabac 1 et communique avec lui. Lorsqu'on utilise le filtre représenté sur la figure 11, la fumée de tabac pénètre dans le filtre et une portion de la fumée partiellement filtrée pénètre dans l'un des conduits 56 et se déplace alors vers l'extérieur pour être balayée le long d'une des rainures longitudinales 52 o elle se mélange et est diluée avec l'air d'aération pénétrant dans les rainures 52 par les perforations 61 dans la manchette perméable à l'air 62. La fumée diluée circule alors dans les rainures 52 entre la manchette 62 et l'enveloppe de tampon 46 jusqu'aux conduits transversaux 54. Le courant de fumée et d'air d'aération pénètre alors dans le corps du filtre, une portion de ce courant se mélangeant avec la fumée filtrée dans le filtre et la portion restante sortant par le conduit longitudinal central 58. REVENDICATIONS 1. Filtre à cigarette, caractérisé en ce qu'il comprend un boudin filtrant poreux (4) de forme générale cylindrique entouré par une enveloppe de tampon (6) imper- méable à la fumée, le tampon filtrant ayant au moins une ouverture (8; 60) dans au moins une première extrémité et au moins une rainure longitudinale (12) formée dans sa péri- phérie extérieure et dans l'enveloppe entre ces ouvertures et communiquant avec celles-ci, la rainure communiquant avec l'air d'aération. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette ouverture (8; 60) communique avec un conduit longitudinal (9; 58) disposé au centre du boudin filtrant, ce conduit longitudinal se raccordant avec des conduits (10; 54) reliant entre elles les rainures et commu- niquant avec celles-ci. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un conduit relie la rainure au boudin filtrant. 4. Filtre selon la revendication 2, caractérisé-en ce que lorsqu'il est combiné avec un boudin de tabac l'ouverture (60) communique avec le boudin de tabac de ci- garette. 5. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que lorsqu'il est combiné avec un boudin de tabac de ci- garette,cette ouverture (36) est oppposée à l'extrémité fixée sur le boudin de tabac. 6. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boudin filtrant comporte une ouverture (17) dans l'extrémité opposée à ladite première extrémité, le filtre comportant un deuxième conduit longitudinal (16) à l'extrémité opposée à la première et communiquant avec cette ouverture à cette extrémité opposée, et au moins un conduit (14) reliant entre elles les rainures se raccordant avec chaque conduit longitudinal, ce conduit pouvant se raccorder à la rainure. 7. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une ouverture de la première extrémité définit une arrivée dans la rainure. 8. Filtre à cigarette selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure a une sortie espacée de l'arrivée pouvant être raccordée à un conduit de raccorde- ment des rainures, ce conduit se raccordant à un conduit longitudinal central communiquant avec l'ouverture de la deuxième extrémité. 9. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une manchette perméable à l'air entoure l'enveloppe de tampon et en est espacée à l'endroit o elle enferme cette rainure. 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que la manchette est fixée sur la surface extérieure de l'enveloppe de tampon. 11. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que la manchette comporte des perforations sélectives communiquant avec la rainure. 12. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe de tampon est monobloc avec le boudin filtrant poreux.