Brevet FR2577114A1 — publié le 19860814

257.'114 Filtre à cigarette amélioré La présente invention concerne des filtres à ciga- rettes. Sous un aspect, elle concerne un filtre évidé à l'intérieur duquel sont des moyens d'air de ventilation. Sous un autre aspect, l'invention concerne un filtre à ci- garette comportant des moyens d'accélération du courant d'air en combinaison avec des moyens d'air de ventilation. On sait dans la technique ajouter à des cigarettes des filtres équipés de moyens de ventilation pour amener de l'air ambiant dans le filtre afin d'y diluer le courant de fumée. La dilution du courant de fumée réduit la quantité de particules de fumée ainsi que les composants de la phase gazeuse qui sont amenés à la bouche du fumeur. On a proposé et utilisé un certain nombre de moyens pour introduire de l'air de ventilation dans la cigarette. Par exemple, l'enve- loppe du tabac dans une cigarette peut être en un matériau poreux qui permet l'introduction de l'air sur toute la lon- gueur de la cigarette dans laquelle il se mélange au courant de fumée la traversant, diluant ainsi la fumée dans le cou- rant. Par ailleurs, l'enveloppe de la cigarette peut être perforée à des endroits sélectionnés le long de la longueur de la cigarette, ce qui procure des orifices à travers les- quels l'air de ventilation pénètre dans la cigarette. On sait, d'autre part, perforer l'enveloppe du filtre pour di- luer le courant de fumée. Il existe également un certain nom- bre de suggestions pour incorporer des rainures à l'intérieur du tampon filtrant de la cigarette afin de faciliter l'addi- tion d'air de ventilation dans le courant de fumée. Par exemple, le brevet US N 3.596.663 décrit un filtre de fumée de tabac équipé d'une enveloppe de tampon poreuse ondulée entourant l'élément filtrant, laquelle enve- loppe est entourée par une manchette dans laquelle se trou- vent des perforations, grace auxquelles l'air de ventilation pénètre directement dans l'élément filtrant ou progresse le long des rainures en direction de la bouche du fumeur. D'au- tres brevets concernent des filtres à cigarettes ayant des rainures entourant l'élément filtrant pour l'introduction d'air de ventilation dans l'extrémité filtrante de la ciga- rette à filtre; parmi ces brevets, on peut citer les bre- vets US Nos 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, le brevet allemand N 2.302.677 et les brevets anglais Nos 1.414.745, 1.360.612 et 1.360.611, ces brevets anglais concernant des filtres d'acétate non enveloppés. Il existe en outre un certain nombre de brevets con- cernant l'incorporation de tubes disposés au centre dans un filtre à cigarette. Parmi ces brevets, on peut citer les brevets US Nos 3.860.011, 4.037.524, 4.086.846, 4.022.221, 3.045.680, 3.621.851, 3.674.036, 4.109. 866 et 4.256.122. En outre, le brevet US N 4.380.241 décrit un embout de ciga- rette non filtrant au centre duquel est disposé un tube de circulation de la fumée. La présente invention procure avantageusement un agencement simple d'un filtre à cigarette, qui procure un filtre à cigarette abaissant la teneur en goudrons par ven- tilation et par filtration. En outre, la présente invention procure un système de ventilation du filtre à cigarette uti- lisant des rainures dans le tampon filtrant s'étendant depuis des perforations dans le papier de la manchette jus- qu'à l'extrémité côté bouche du filtre. La présente inven- tion procure également un filtre rainuré avec une envelopppe de tampon non poreuse. La présente invention procure égale- ment des moyens pour accélérer l'air sortant des rainures d'air de ventilation au niveau de l'extrémité côté bouche du filtre. Diverses autres caractéristiques de la présente in- vention apparaîtront à l'évidence à l'homme de l'art à la lecture de la description suivante. De façon plus particulière, la présente invention procure un filtre à cigarette comportant un tampon filtrant poreux de forme cylindrique, une enveloppe imperméable s'é- tendant longitudinalement le long du tampon et entourant celui-ci en laissant dégagées les extrémités opposées de ce tampon, l'enveloppe ayant au moins une rainure longitudinale empreinte dans le tampon filtrant, cette rainure étant ouverte au niveau de l'extrémité côté bouche du tampon et s'étendant de cette extrémité sur une distance inférieure à la longueur du filtre, une manchette s'étendant longitu- dinalement par rapport à cette enveloppe et l'entourant, cette manchette s'étendant d'une distance prédéterminée au delà de l'extrémité côté bouche du tampon filtrant, défi- nissant ainsi une cavité au niveau de l'extrémité côté bou- che du filtre, cette manchette comportant des moyens pour introduire de l'air de ventilation dans la rainure, cet air de ventilation étant le seul fluide circulant à travers cette rainure lorsque le filtre est utilisé en combinaison avec une cigarette lors de l'aspiration normale de fumée, et un collier fabriqué dans un matériau imperméable disposé dans la cavité, concentrique à la portion de la manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche du tampon fil- trant, le collier limitant le courant d'air sortant de la rainure pour accélérer la vitesse de l'air de ventilation sortant de cette rainure. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un filtre préféré de la présente invention fixé sur un boudin de tabac de cigarette; La figure 2 est une vue en bout du filtre de la fi- gure 1; La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un autre filtre préféré de la présente invention, fixé sur un boudin de tabac de cigarette; La figure 4 est une vue en bout du filtre de la fi- gure 3; La figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un autre filtre préféré de la présente invention; et La figure 6 est une vue en bout du filtre de la fi- gure 5. Les figures 1 et 2 montrent un tampon filtrant 2 selon la présente invention. Ce tampon filtrant 2 comprend un élément filtrant en acétate de cellulose 10 ou tout autre filtre en une matière fibreuse ou cellulaire pour la fumée de tabac qui peut être connu dans la technique, entou- ré par une enveloppe non poreuse 12. Il faut noter que, lorsqu'on utilise le terme "enveloppe non poreuse", ce ter- me désigne aussi bien des surfaces extérieures non poreuses du matériau cellulaire qui sont d'une seule pièce avec l'élé- ment filtrant qu'une enveloppe non poreuse qui n'est pas d'une seule pièce avec l'élément filtrant. En outre, le tam- pon filtrant 2 comporte une multiplicité de rainures 14 ou- vertes sur l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10 et s'étendant longitudinalement par rapport à celui-ci sur une distance prédéterminée inférieure à la longueur totale de l'élément filtrant 10. Les tampons filtrants 2 sont géné- ralement préparés à partir d'un boudin filtrant standard d'acétate de cellulose ou d'un matériau analogue, en entou- rant le tampon d'une enveloppe non poreuse, en soumettant ensuite le boudin filtrant enveloppé à une opération de mou- lage ou à tout autre traitement conçu pour y empreindre les rainures appropriées. Un tel procédé est connu sous le nom de technique de moulage à chaud, bien connu dans ce domaine. Sur la figure 1, le tampon filtrant 2 est fixé sur un boudin de tabac ou cigarette 3 et est disposé pour être enveloppé par un papier de manchette 16 qui comporte une multiplicité de perforations 18 entourant circonférentielle- ment le tampon filtrant 2 et alignées avec les rainures 14, l'air de ventilation pénétrant radialement dans les rainures 14 à travers ces perforations 18. On doit noter que, lors- qu'on utilise le terme "papier de manchette", ce terme inclut un papier de manchette disponible dans le commerce en combi- naison avec une enveloppe perméable à l'air qui est utilisée dans l'assemblage du filtre avant sa fixation sur un boudin de tabac. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, l'air de ventilation pénètre à travers les perforations 18 de la manchette et circule dans les rainures 14 en direction de la bouche du fumeur. En continuant à se reporter aux figures 1 et 2, le tampon filtrant 2 comporte en outre un collier 20 défini par une mince paroi pratiquement cylindrique 22. Le collier est disposé au niveau de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant- 10 en étant coaxial à cet élément, constituant ainsi une cavité 24 au niveau de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10. Le diamètre extérieur de la paroi cylindrique 22 du collier est généralement égal au diamètre du tampon filtrant 2, et le diamètre intérieur de la paroi 22 du collier est suffisamment grand pour lais- ser au moins une portion des extrémités ouvertes des rainu- res 14 au niveau de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10 ouverte dans la cavité 24. Autrement dit, l'é- paisseur de la paroi cylindrique 22 est inférieure à la profondeur d'une rainure 14. Le collier 20 est fixé sur l'élément filtrant 10 par le papier de manchette 16, qui s'étend au delà de l'extrémité côté bouche du tampon fil- trant 2 en recouvrant circonférentiellement la surface extérieure de la paroi 22 du collier. Comme on le voit, le collier 20 est en butée avec l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10. De préférence, la paroi cylindrique 22 est en un matériau imperméable, tel qu'une matière plas- tique. Le collier 20 fonctionne comme un déflecteur pour accélérer la vitesse de l'air de ventilation quittant les rainures 14 dans la cavité 24, d'o il résulte que l'air de ventilation pénètre plus rapidement dans la bouche du fu- meur, sans réduire le débit volumétrique de l'air de venti- lation pénétrant dans la bouche du fumeur par rapport à une valeur optimale, ce qui aurait lieu si les rainures 14 étaient rendues plus petites pour augmenter la vitesse du courant d'air dans la bouche du fumeur. Les figures 3 et 4 montrent l'élément filtrant 10 fixé sur le boudin de tabac 3 par le papier de manchette 16, avec la portion de cette manchette 16 s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10 pour défi- nir une cavité 24 pour l'extrémité côté bouche du tampon 2'577114 filtrant, comme il a été décrit ci-dessus. Dans cette réa- lisation, un déflecteur, sous la forme d'un collier 120 en un matériau imperméable relativement rigide est disposé dans la cavité 24, concentrique à la portion de la manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant. Dans cette réalisation, une extrémité de la paroi 122 du collier déflecteur 120 est incrustée dans l'élément filtrant 10 au niveau de l'extrémité côté bouche pour fixer directement en place le collier déflecteur 120 sur l'élément filtrant 10. Ce résultat peut être obtenu par un certain nombre de manières différentes. Par exemple, comme on le voit mieux sur la figure 3, l'élément filtrant 10 peut com- porter un rebord circonférentiel 126 dans la périphérie de l'élément filtrant 10 immédiatement adjacente à l'extrémité dôté bouche de l'élément filtrant, ce rebord ayant undiamé- tre extérieur inférieur au diamètre de l'élément filtrant 10 et sensiblement égal au diamètre intérieur du collier déflec- teur 120. Le collier 120 est représenté comme s'étendant entièrement sur toute la longueur de la cavité 24. La paroi 122 du collier 120 a une épaisseur appropriée pour ne limi- ter qu'une portion de l'extrémité de sortie ouverte de cha- cune des rainures 14. Le collier 120 accélère la vitesse de l'air sortant des rainures 14, avec les mêmes résultats avantageux que ceux mentionnés ci-dessus en ce qui concerne le collier déflecteur 20. Les figures 5 et 6 illustrent l'élément filtrant 10 fixé sur le boudin de tabac 3 par le papier de manchette 16, avec une portion de la manchette 16 s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant 10 pour défi- nir une cavité 24 comme il a été indiqué ci-dessus. Dans cette réalisation, un déflecteur sous la forme d'un collier annulaire 22 en une matière imperméable relativement rigide est disposé dans la cavité 24, concentrique à la.portion de la manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant. Dans cette réalisation, le collier déflecteur 220 est espacé de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant dans le sens longitudinal de l'élément filtrant 10 de telle sorte qu'une extrémité de la paroi 222 du collier se trouve à une distance prédéterminée de l'ex- trémité côté bouche de l'élément filtrant. Le diamètre ex- térieur du collier 220 coincide avec le diamètre intérieur de la manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bou- che du tampon filtrant. L'épaisseur de la paroi 222 du col- lier est représentée comme étant inférieure à la profondeur radiale des rainures 14, bien qu'on puisse envisager qu'elle soit égale ou supérieure à la profondeur radiale des rainu- res 14. L'extrémité du collier déflecteur 220 coopère avec l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant pour définir un passage d'air annulaire 228 communiquant avec toutes les rainures 14 et ayant une largeur, mesurée radialement au niveau de l'extrémité côté bouche de l'élément filtrant, in- férieure à la profondeur des rainures 14. Le collier déflec- teur 220 sert à accélérer la vitesse de l'air quittant les rainures 14. - On notera que l'on peut apporter diverses variantes aux réalisations spécifiques représentées et décrites sans s'écarter des principes de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Filtre à cigarette (2), caractérisé en ce qu'il comporte: - un tampon filtrant poreux (10) de forme cylindrique; - une enveloppe imperméable (12) s'étendant longitudinale- ment le long du tampon et entourant celuici en laissant dégagées les extrémités opposées de ce tampon, l'enveloppe ayant au moins une rainure longitudinale (14) empreinte dans le tampon filtrant, cette rainure étant ouverte au ni- veau de l'extrémité côté bouche du tampon et s'étendant de cette extrémité sur une distance inférieure à la longueur du tampon filtrant; - une manchette (16) s'étendant longitudinalement par rap- port à cette enveloppe (12) et l'entourant, cette manchette s'étendant d'une distance prédéterminée au delà de l'extré- mité côté bouche du tampon filtrant (10) définissant ainsi une cavité (24) au niveau de l'extrémité côté bouche du fil- tre, cette manchette comportant des moyens pour introduire de l'air de ventilation dans la rainure, cet air de ventila- tion étant le seul fluide circulant à travers cette rainure lorsque le filtre est utilisé en combinaison avec une ciga- rette (3) lors de l'aspiration normale de fumée; et - un collier (20) fabriqué dans un matériau imperméable et disposé dans la cavité (24), concentrique à la portion de manchette s'étendant au delà de l'extrémité côte bouche du tampon filtrant (10), le collier venant en butée avec l'ex- trémité côté bouche du tampon filtrant, et l'épaisseur de la paroi (22) du collier étant inférieure à la profondeur de la rainure, limitant ainsi partiellement l'extrémité ouverte de cette rainure pour accélérer la vitesse de l'air de ven- tilation sortant de cette rainure. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour introduire l'air dans la rainure consistent en ce que le matériau de la manchette (16) est poreux sur au moins une portion de la rainure. 3. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour introduire de l'air dans la rainure consistent en ce que le matériau de la manchette comporte des perforations (18) communiquant avec cette rainure. 4. Filtre à cigarette, caractérisé en ce qu'il com- porte: - un tampon filtrant poreux (10) de forme cylindrique; - une enveloppe imperméable (12) s'étendant longitudinale- ment le long du tampon et entourant celui-ci en laissant dégagées les extrémités opposées de ce tampon, l'enveloppe ayant au moins une rainure longitudinale empreinte dans le tampon filtrant, cette rainure étant ouverte au niveau de l'extrémité côté bouche du tampon et s'étendant de cette extrémité sur une distance inférieure à la longueur du tam- pon filtrant; - une manchette (16) s'étendant longitudinalement par rap- port à cette enveloppe et l'entourant, cette manchette s'é- tendant d'une distance prédéterminée au delà de l'extrémité côté bouche du tampon filtrant, définissant ainsi une cavité (24) au niveau de l'extrémité côté bouche du filtre, cette manchette comportant des moyens pour introduire de l'air de ventilation dans la rainure> cet air de ventilation étant le seul fluide circulant à travers cette rainure lorsque le filtre est utilisé en combinaison avec une cigarette (3) lors de l'aspiration normale de fumée; et - un collier (120) fabriqué dans un matériau imperméable et disposé dans la cavité (24), concentrique à la portion de manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche du tampon filtrant, le collier étant incrusté dans le tampon filtrant au niveau de l'extrémité côté bouche de celui-ci, l'épaisseur de la paroi (122) du collier étant inférieure à la profondeur de la rainure, limitant partiellement l'ex- trémité ouverte de cette rainure pour accélérer la vitesse de l'air de ventilation sortant de cette rainure. 5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour introduire de l'air dans cette rai- nure consistent en ce que le matériau de la manchette est poreux sur au moins une portion de cette rainure. 6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour introduire de l'air dans cette rai- nure consistent en ce que le matériau de la manchette com- porte des perforations (18) communiquant avec cette rainure. 7. Filtre à cigarette, caractérisé en ce qu'il com- porte: - un tampon filtrant poreux (10) de forme cylindrique; - une enveloppe imperméable (12) s'étendant longitudinale- ment le long du tampon et entourant celui-ci en laissant dégagées les extrémités opposées de ce tampon, l'enveloppe ayant au moins une rainure longitudinale (14) empreinte dans le tampon filtrant, cette rainure étant ouverte au niveau de l'extrémité côté bouche du tampon et s'étendant de cette ex- trémité sur une distance inférieure à la longueur du filtre; - une manchette (16) s'étendant longitudinalement par rap- port à cette enveloppe et l'entourant, cette manchette s'é- tendant d'une distance prédéterminée au delà de l'extrémité côté bouche du tampon filtrant, cette manchette comportant des moyens pour introduire de l'air de ventilation dans la rainure, cet air de ventilation étant le seul fluide circu- lant à travers cette rainure lorsque le filtre est utilisé en combinaison avec une cigarette (3) lors de l'aspiration normale de fumée; et - un collier (220) fabriqué dans un matériau imperméable et disposé dans la cavité (24), concentrique à la portion de la manchette s'étendant au delà de l'extrémité côté bouche du tampon filtrant, le collier étant espacé de cette extré- mité côté bouche et coopérant avec elle pour définir un passage d'air annulaire (228) communiquant avec cette rai- nure, la largeur du passage annulaire mesurée selon le rayon du tampon filtrant étant inférieure à la profondeur de cette rainure. 8. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour introduire de l'air dans cette rai- nure consistent en ce que le matériau de la manchette est poreux sur au moins une portion de cette rainure. 9. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour introduire de l'air dans cette 2577i14 ii rainure consistent en ce que le matériau de la manchette comporte des perforations (18) communiquant avec cette rainure. 10. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi (222) du collier est infé- rieure à la profondeur de la rainure. 11. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi (222) du collier est supé- rieure à la profondeur de la rainure. 12. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi (222) du collier est prati- quement égale à la profondeur de la rainure.