CH642239A5 - Ersatzzigarette. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ersatzzigaretten, die ohne anzuzünden konsumiert werden und dazu dienen sollen, die beim konventionellen Rauchen von abbrennenden Zigaretten auftretenden Nachteile aufzuheben oder zu vermindern.

Nikotin wird seit langer Zeit von Personen benützt, die in dessen Gebrauch einen Genuss empfinden. Nikotin ist ein toxisches flüssiges Alkaloid der Formel C5H4NC4H7NCH3. Bei Aufnahme von Nikotin aus Tabak, beispielsweise durch Kauen, Schnupfen oder Rauchen, erreicht die vom Körper absorbierte Nikotinmenge im allgemeinen keine schädigende Dosierung, sondern erzeugt angenehme Wirkung, die oft zu Gewohnheitsgebrauch führt.

Eine der populärsten Gebrauchsarten von Nikotin ist das Rauchen von Zigaretten. Beim Anzünden des Tabaks in einer konventionellen Zigarette führt die Verbrennung der in der Zigarette enthaltenen verarbeiteten Tabakblätter zur Abgabe von verdampftem Nikotin, das vom Verbraucher durch die Zigarette hindurch in den Mund gesogen und gegebenenfalls in die Lungen inhaliert wird.

Die im Vergleich zu Pfeifen- oder Zigarrenrauch relative Mildheit von Zigarettenrauch erlaubt es, den Rauch aus der brennenden Zigarette direkt in die Lungen zu inhalieren. Die im Zigarettenrauch enthaltenen Nikotindämpfe werden in

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der Lunge des Rauchers schnell im Blutstrom assimiliert, so dass das Zigarettenrauchen eine Methode darstellt, bei welcher der Raucher die Auswirkungen des Nikotins sehr schnell fühlt:

Obwohl Nikotin somit durch Zigarettenrauchen leicht in den Körper eingebracht werden kann, führt die Verbrennung des Tabaks mit den damit verbundenen erhöhten Temperaturen leider zu einer Anzahl unerwünschter Folgeerscheinungen. In erster Linie sind dies ernsthafte Gefahren für die Gesundheit beim Rauchen von verbrennenden konventionellen Zigaretten. Obwohl nicht angenommen wird, dass der Nikotingehalt einer Zigarette lang wirkende nachteilige Einflüsse auf die Gesundheit im menschlichen Körper erzeugt, sind im Tabakrauch viele andere gesundheitsschädigende Komponenten enthalten. Einige dieser anderen Komponenten sind bekannte Karzinogene. Eine Tabelle von schädlichen Komponenten im Tabakrauch ist auf den Seiten 496-501 der Veröffentlichung «Tobacco and Tobacco Smoke, Studies in Expérimental Carcinogenesis (1967)» von Ernest L. Wynder und Dietrich Hoffman des «Sloan-Kettering Institute for Cancer Research» enthalten. Auf die Lehre dieser Veröffentlichung wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen. Ausserdem kann das Rauchen von konventionellen Zigaretten eine bedeutende Brandgefahr darstellen. Viele Brände in Gebäuden und in der freien Natur können auf unvorsichtiges Wegwerfen von brennenden Zigaretten zurückgeführt werden. Ausserdem können wesentliche wirtschaftliche Verluste dem Rauchen zugeschrieben werden, beispielsweise Schädigung von Geschäfts- und persönlichem Eigentum in Form von Brandspuren in Kleidungsstücken, Teppichen und Möbeln durch Flugasche von Zigaretten. Zigarettenrauchen wird auch in zunehmendem Ausmass beanstandet aufgrund der Beeinträchtigung von Nichtrauchern, die dem von Rauchern erzeugten Rauch ausgesetzt werden.

Aufgrund dieser unerwünschten Nebenerscheinungen des Rauchens von konventionellen verbrennbaren Zigaretten wurden von Zeit zu Zeit Bestrebungen unternommen, um einen annehmbaren Ersatz für das Rauchen von verbrennbaren konventionellen Zigaretten zu schaffen, das die vorstehend genannten Nachteile aufhebt oder verbessert. Beispielsweise wurden Tabakkonzentrate in Tablettenform geschaffen, die vom Verbraucher gelutscht oder gekaut werden können, wobei das Nikotin über die Mundschleimhäute im Körper des Verbrauchers absorbiert wird. Eine derartige Tablette kann natürlich das Gefühl einer Zigarette zwischen den Lippen nicht ersetzen. Ausserdem kann eine Ersatztablette für das Zigarettenrauchen die Möglichkeit nicht ersetzen, Luft und Rauchdämpfe in den Mund zu saugen und gegebenenfalls in die Lungen zu inhalieren, was einen wesentlichen Teil der konventionellen Rauchergewohnheiten darstellt. Diese Aktivitäten sind ein wichtiger Aspekt der psychologischen und physiologischen Beweggründe der Rauchergewohnheiten. Ohne einen wirksamen Ersatz für derartige Rauchergewohnheiten kann eine tablettierte Form von Tabak den Raucher kaum befriedigen und wird dazu führen, dass dieser zum Rauchen von konventionellen Zigaretten zurückkehrt.

In einer anderen Annäherung zur Schaffung eines Raucherersatzes wurde erkannt, dass verarbeiteter Tabak, wie er beispielsweise in Zigaretten enthalten ist, Dämpfe selbst dann freisetzt, wenn er auf eine Temperatur unterhalb des Zündungspunktes des Tabaks erwärmt wird. Ein Raucher kann somit Luft durch derartig erwärmten Tabak ziehen und dabei Dämpfe erhalten, wie sie bei konventionellem Rauchen freigegeben werden, ohne dass er die schädlichen Nebenprodukte der Tabakverbrennung inhalieren muss. Aufgrund dieser Erkenntnis hergestellte Einrichtungen wirken oft unter Einsatz eines zweiten abgetrennten Teils von

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Tabak, der entzündet wird, um die nötige Wärme zu liefern. Obwohl derartige Einrichtungen Kammern aufweisen, so dass die Verbrennungsprodukte beim Hindurchziehen von Luft durch den Verbraucher nicht direkt inhaliert werden können, werden die schädlichen Nebenprodukte der Verbrennung trotzdem in die LJmgebungsluft des Verbrauchers freigesetzt. Wesentliche Mengenanteile dieser schädlichen Nebenprodukte der Verbrennung können somit durch den Verbraucher und in der Nähe befindliche andere Personen durch Einatmen der Umgebungsluft trotzdem aufgenommen werden. Ausserdem bilden derartige Ersatzeinrichtungen praktisch die gleichen Brandgefahrenherde wie konventionelle Raucherwaren, und es verbleibt die potentielle Gefahr von Brandschäden in Teppichen, Möbelstücken, Kleidungsstücken und dergleichen. Alternativ kann der Tabak nach dieser Methode durch verschiedene pyrophore Materialien erwärmt werden, die mit dem Tabak vermischt werden. Derartige Materialien reagieren mit Sauerstoff, Alkohol, Wasser und dergleichen und erzeugen dabei genügend Wärme, um die Freisetzung von Dämpfen aus dem Tabak anzuregen. Nach dieser Methode werden jedoch jegliche Nebenprodukte dieser Erwärmungsreaktion, die in der Tabakmischung auftreten, auch vom Verbraucher inhaliert. Es besteht somit auch hier die Gefahr für die Gesundheit, wenn derartige Nebenprodukte giftig oder anderweitig gesundheitsschädlich sind. Des weiteren ist der Aufbau derartiger Einrichtungen oft unzweckmässig komplex, woraus sich relativ hohe Herstellungskosten ergeben.

Es wurde auch vielerlei anderer Ersatz für Raucherwaren entwickelt, beispielsweise zigarettenähnliche, verschiedene Materialien enthaltende Einrichtungen, die Geschmack und Aroma von Tabak ähnlich sind oder andere zusätzliche aromatische Dämpfe abgeben, die dazu dienen sollen, dem Verbraucher bei Inhalieren der Dämpfe Befriedigung zu verleihen. In einer derartigen Einrichtung sind synthetische Materialien, welche Geschmack und Aroma von Tabak simulieren, in Form von Mikrokapseln in einer Ersatzzigarette angeordnet. Die erwünschten Dämpfe werden freigesetzt, indem die Ersatzzigarette gedrückt und gequetscht wird, so dass die Kapseln aufbrechen und die Dämpfe in die durch die Ersatzzigarette gesogene Luft abgegeben werden. In einer anderen derartigen Einrichtung wird ein in einer Kapsel vorliegendes absorbierendes Material mit Geschmacks- und Aromakomponenten von Tabak gesättigt, und wenn die Kapsel eingestochen wird, werden diese flüchtigen Komponenten in die durch die Einrichtung gesogene Luft abgegeben. Bei derartigen Einrichtungen wurde jedoch nicht in Betracht gezogen, dass in einem wirksamen Ersatzmaterial für das Rauchen von Zigaretten die primäre physiologische Anforderung erfüllt werden muss, zur Befriedigung des Verbrauchers unmittelbar Nikotindampf in die Lungen des Rauchers einzuleiten.

Trotz der zahlreichen Bestrebungen zur Schaffung wirksamer Ersatzmittel für brennbare Zigaretten wurde bisher keine Einrichtung entwickelt, die es dem Raucher ermöglicht, kontrollierte Mengenanteile von Nikotindämpfen, die von allen bekannten oder vermuteten Karzinogenen frei sind, in genügendem Ausmass zu inhalieren, um die Nikotinsucht ohne Notwendigkeit von Verbrennungshilfsmitteln oder anderen Erwärmungsmitteln und ohne die Notwendigkeit unüblicher Tätigkeit im Unterschied zu konventionellen Rauchergewohnheiten, nämlich dem Einsaugen eines gasförmigen Gemischs durch eine Zigarette und Inhalation dieses Gemischs in die Lungen, zu befriedigen.

Es ergab sich somit die Anforderung nach einer Ersatzzigarette, die in durch diese Ersatzzigarette hindurchgesogene Luft ohne Notwendigkeit jeglicher Erwärmung oder anderweitigen Tätigkeit durch den Raucher, wie bei einer kon3

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ventionellen brennenden Zigarette, Nikotindämpfe in diese Luft abgibt.

Ausserdem wäre es vorteilhaft, in einer derartigen Ersatzzigarette Mittel zu schaffen, welche zur Einstellung der erwünschten Eigenschaften des vom Raucher inhalierten Dampfes den Einsatz von verschiedenen Aromastoffen, Befeuchtungsmitteln und Mitteln zur Regulierung des pH-Wertes ermöglichen.

Ausserdem wäre eine Ausführungsform einer derartigen Ersatzzigarette vorteilhaft, bei welcher statische Verdampfung des Nikotinmaterials und dessen Verdünnung durch Einwirkung von Feuchtigkeit verhindert werden.

Auch eine Ausführungsform einer derartigen Ersatzzigarette wäre vorteilhaft, in welcher die pro Zug freigegebene Konzentration von Nikotindampf kontrolliert und in Abhängigkeit der Anzahl wiederholter Inhalationen und der Zeitdauer zwischen der Wiederholung der Inhalationen vorbestimmt werden könnte.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Ersatzzigarette sollte es ermöglichen, mehrere verdampfbare Gemische mit miteinander unverträglichen Eigenschaften getrennt voneinander in der Ersatzzigarette unterzubringen, so dass die verschiedenen Dämpfe in durch die Zigarette hindurchgesogener Luft miteinander vereinigt werden könnten.

Diese Anforderungen werden durch die erfindungsge-mässe Ersatzzigarette, die im Anspruchsteil definiert ist, erfüllt.

Im nachstehenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Ersatzzigarette unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Indexziffern versehen sind, beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1-3 und 5 Längsschnitte durch unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemässen Ersatzzigarette

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer typischen Konzentrationsfolge von inhalierten Dämpfen, die erhältlich ist unter Verwendung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Ersatzzigarette.

Im Längsschnitt der Ausführungsform der Ersatzzigarette gemäss Fig. 1 umfasst die Ersatzzigarette 10 einen Behälter 12 und ein absorbierendes Mittel 14, das mit einem Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Material gesättigt ist. Bei Verwendung durch einen Raucher wie eine konventionelle Zigarette und Ansaugen am Mundstückende 16 wird Luft durch das Einlassende 18 der Ersatzzigarette angesogen. Die durchgesogene Luft nimmt aus dem Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Material Dämpfe auf, die durch des Rauchers Mund, Kehle und Lungen verlaufen und dort vom Körper des Rauchers absorbiert werden.

In der dargestellten Ausführungsform der Ersatzzigarette 10 zeigt der Behälter 12 zylindrische Form und besteht aus einem Material, das gegen das im absorbierenden Mittel 14 vorhandene, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltende Material inert ist. Geeignete Materialien für den Behälter 12 sind' beispielsweise Aluminium, Glas und «Teflon». In eineF bevorzugten Ausführungsform zeigt der Behälter 12 Durehmesser, Länge und Gewicht, die in etwa der Grösse und Form einer konventionellen Zigarette entsprechen. Ausserdem kann der Behälter entsprechend gefärbt sein, um das Aussehen einer konventionellen Zigarette zu erhalten. Zusätzlich kann am Mundstückende 16 ein Band 20 aus Papier, Kork oder einem anderen zweckentsprechenden Material angebracht sein, um den Eindruck eines Filterendes einer konventionellen Zigarette zu erwecken. Durch Ausführung der Ersatzzigarette mit ähnlichem Aussehen wie eine konventionelle Zigarette wird die Bereitschaft zur Verwendung als Ersatz für eine konventionelle Zigarette unterstützt, da im Raucher psychologisch das Gefühl erweckt wird, die gewohnte Raucherware zu verwenden.

Das absorbierende Mittel 14 liegt in Form eines Zylinders vor, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Behälters 12 entspricht. Die Enden 22 und 24 des Mittels 14 sind von den beiden Enden des Behälters nach innen versetzt, so dass Berührungskontakt des im absorbierenden Mittel 14 vorhandenen, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Materials mit den Lippen des Rauchers verhindert wird. Die innere Wandung 26 des absorbierenden Mittels 14 bildet einen rohrförmigen Durchgang 28, der so ausgebildet ist, dass dessen Querschnittsfläche eine Verengung fur durch die Ersatzzigarette 10 hindurchgesogene Luft darstellt. Diese Verengung im Durchlass für hindurchgesogene Luft ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung und dient dazu, das Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltende Material ohne die Notwendigkeit einer Verbrennung oder Erwärmung wirksam zu verdampfen. Nach dem Venturi-Prinzip steigt die Durchlaufgeschwindigkeit eines Gases bei zwangsmässigem Durchlauf durch einen Durchgang mit verminderter Querschnittsfläche innerhalb der Verengung an, und der Druck des Gases wird an dieser Stelle herabgesetzt. Der herabgesetzte Gasdruck ermöglicht jeglicher im Bereich des tieferen Drucks exponierten Flüssigkeit leichteren Übergang in die Dampf- oder Gasphase und deren Absorption in das Gas.

Beidseitig des verengten rohrförmigen Durchgangs 28 erweitert sich dieser konusförmig, und wenn am Mundstückende 16 der Ersatzzigarette 10 Luft durch diese hindurchgesogen wird, erhöht sich deren Durchlaufgeschwindigkeit unter Verminderung des Gasdrucks im Durchgang 28. Das im absorbierenden Mittel 14 vorhandene, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltende flüssige Material neigt somit dazu, in die durch den rohrförmigen Durchgang 28 hindurchtretende Luft zu verdampfen, während dieses Gemisch bei Zimmertemperatur und Normaldruck normalerweise nicht verdampft. Durch Verwendung des Venturi-Prinzips ermöglicht die Erfindung den Aufbau einer praktisch nicht brennbaren Zigarette, die Nikotin enthaltende Dämpfe in genügendem Ausmass in einen inhalierten Luftstrom abgibt, um einen an das Rauchen von brennenden Zigaretten gewöhnten Raucher zu befriedigen.

Es wurde gefunden, d'ass eine Anzahl Substanzen geeignet sind, um das im absorbierenden Mittel 14 vorhandene Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltende Material zu bilden. Vorteilhafte derartige Substanzen sind beispielsweise d-, I-, dl-Nicotin, Nikotinsäuresalze und -ester, die alle sehr geeignet sind, um die vom Raucher inhalierten Dämpfe zu bilden. In einer Ausführungsform der beschriebenen Ersatzzigarette wurde beispielsweise 98%iges 1-Nicotin von Eastman, Lagernummer 1242, verwendet und dessen Wirkung als befriedigend befunden. Mit gleichem Erfolg wurde eine Zubereitung von Nikotin-hydroehlorid mit einem pH-Wert von 7 verwendet. Eine Anzahl anderer Materialien ergaben bei Zusatz zu dem Gemisch ebenfalls vorteilhafte Resultate. Aus handelsüblichem Orangenextrakt durch Destillation zur Entfernung des Alkohols erhältliches Orangenöl oder ähnlich hergestelltes Zitronenöl verbessern das Aroma der mit der Ersatzzigarette erhältlichen Dämpfe und unterstützen die Einstellung eines zweckentsprechenden pH-Wertes des Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Materials. Die Aromatisierung kann auch mittels synthetischer Komponenten erfolgen. Andere, für den Zusatz geeignete Aromastoffe sind beispielsweise Grünminze-, Pfefferminze- und Zimtaroma oder Gemische davon.

Der pH-Wert des Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Materials wird zweckmässig auf 7 einge4

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stellt, um nahe des pH-Wertes des menschlichen Körpers zu liegen und dadurch übermässig alkalischen oder sauren Geschmack der durch die Ersatzzigarette hindurchgesogenen Dämpfe zu vermeiden. Dem Material kann als Aromastoff auch Menthol zugesetzt werden, wie konventionellen Zigaretten. Im vorliegenden Fall wurde als Menthol U.S.P. «Le-vorotatory» der Gentry Corporation, zur Bildung einer Flüssigkeit in Äthanol gelöst, verwendet. Zusätzlich kann im absorbierenden Mittel 14 Wasser eingesetzt werden. Das hierdurch in die hindurchgesogene Luft verdampfte Wasser befeuchtet diese Luft und vermindert das leichte Gefühl eines trockenen Mundes, das nach längerem Gebrauch der Ersatzzigarette ohne Wasserzusatz auftreten könnte.

Für die Herstellung eines spezifischen Beispiels der beschriebenen Ersatzzigarette wurde ein dünnwandiges Aluminiumrohr mit 7 mm Aussendurchmesser auf eine Länge von 7,5 cm geschnitten. Die äussere Oberfläche dieses Rohrs wurde mit einem weissen Papier beklebt, und am einen Ende des Rohrs wurde ein 22 mm breiter Papierstreifen mit Holzmaserung als Filter-Imitation aufgeklebt.

Ein Stück Filterpapier mittlerer Geschwindigkeit für qualitative Analyse wurde trapezförmig zugeschnitten mit den Massen 5 cm bzw. 1,9 cm für die längere und kürzere Basis und je 12 cm Seitenlänge. Dieser Zuschnitt wurde solcherart aufgerollt und in das Rohr eingesetzt, dass die Basis von 5 cm Länge an die Innenwandung des Rohrs zu liegen kam, so dass ein doppelkegelförmiger Durchgang gebildet wurde, der in der Mitte eine Öffnung von etwa 2,4 mm Durchmesser aufwies.

Dann wurde das aus dem Filterpapier gebildete absorbierende Mittel mit 300 mg 98%igem 1-Nicotin von Eastman, Lagernummer 1242, und 200 mg destilliertem Orangenöl als Aromastoff gesättigt. Durch die erhaltene Ersatzzigarette konnte innerhalb 2 s ein Luftvolumen von etwa 500 ml hindurchgesogen werden, wobei ein geringer Widerstand für die direkte Inhalation der Nikotindämpfe in die Lunge auftrat. Zur Schaffung einer Ersatzzigarette mit einem einer konventionellen, brennbaren Zigarette angenäherten Zugwiderstand sollte das Filterpapier auf grössere Masse geschnitten werden, um den Durchgang weiter einzuengen und das innerhalb 2 s hindurchgesogene Luftvolumen auf etwa 35 ml einzuschränken. Es wurde gefunden, dass in der letztgenannten Ausführungsform pro Zug innert 2 s etwa 100 ng Nikotin verdampft werden.

Es wurde gefunden, dass der Mengenanteil des in einem bestimmten, durch die Ersatzzigaretten hindurchgesogenen Luftvolumen verdampften Nikotins durch eine Anzahl Variablen im Aufbau der Ersatzzigarette beeinflusst wird. Zu diesen Faktoren gehören das Ausmass der Sättigung des absorbierenden Mittels 14 mit dem Nikotin und/oder Nikotinverbindung enthaltenden Material, die Porosität des absorbierenden Mittels, Durchmesser und Länge des absorbierenden Mittels, der Dampfdruck des Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Materials sowie die Geschwindigkeit und das Volumen der durch den Durchgang 28 hindurchgesogenen Luft. Alle diese Variablen können durch Vorversuche solcherart eingestellt werden, dass ein zweckmässiges Verhältnis zwischen der durch den Raucher inhalierten Luft und dem darin verdampften Nikotingemisch entsteht.

Es wird vorausgesetzt, dass eine Anzahl unterschiedlicher Materialien zweckentsprechender Absorptionsfähigkeit mit Vorteil für das absorbierende Mittel 14 verwendet werden können. Es wurde gefunden, dass zwei derartige Materialien in der beschriebenen Ersatzzigarette befriedigende Leistung zeigen, nämlich das vorstehend bereits genannte Labor-Filterpapier hoher Qualität wie auch Hülsenmaterial für Labor-Extraktionen.

Es wurde gefunden, dass bei der Ersatzzigarette 10 in statischem Zustand, d. h. wenn keine Luft durch diese hindurchgesogen wird, der Dampfdruck eines typischen, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Materials solcherart ist, dass sehr geringe Verdampfung dieses im absorbierenden Mittel 14 enthaltenen, im nachstehenden der Einfachheit halber als «Nikotinmaterial» bezeichneten Materials erfolgt. Falls die Verhinderung jeglicher derartiger Verdampfung erwünscht ist, kann jedoch zusätzlich dafür gesorgt werden, dass die Ersatzzigarette während des Nichtgebrauchs verschlossen ist. Wie in Fig. 1 ersichtlich, sind an beiden Enden des Durchgangs im Bereich des Mundstücks 16 und des Eintrittsendes 18 des Behälters 12 Verschlüsse 30 und 32 angeordnet. Längs des inneren Umfangs des Behälters 12 sind ringförmige Ventilsitze 34 und 36 angebracht, und solange die Verschlussklappen 30 und 32 an diesen Sitzen 34 und 36 anliegen, wird praktisch jeder Luftdurchgang in den oder aus dem Durchgang 28 verhindert und dadurch jegliche Verdampfung von dem im absorbierenden Mittel 14 vorhandenen Nikotingemisch auf ein Minimum herabgesetzt. Die Verschlussklappen 30 und 32 sind an den Befestigungspunkten 38 und 40 an der Innenwandung des Behälters 12 befestigt und bestehen aus einem beweglichen oder elastomeren Material, wie kautschukimprägniertem Gewebe, das beim Hindurchziehen von Luft vom Mundstück 16 her nachgibt und etwa die durch strichpunktierte Linien in Fig. 1 angedeutete Stellung annimmt. In dieser Stellung erlauben die Verschlussklappen 30 und 32 den Durchfluss von Luft durch den Durchgang und den Übertritt von Dämpfen aus dem Nikotinmaterial in den Luftstrom und damit in den Körper des Rauchers.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im allgemeinen Aufbau derjenigen gemäss Fig. 1. In gewissen Fällen kann es jedoch zweckmässig sein, die Ersatzzigarette mit einem Mittel zu versehen, um das Auslaufen des Niko-tingemischs zu verhindern, wenn die Ersatzzigarette Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Zu diesem Zweck ist die Ersatzzigarette 10 gemäss Fig. 2 mit beidseitig, d.h. im Mundstückende 16 und Einlassende 18 des Behälters 12, angebrachten Feuchtigkeitssperren in Form von Pfropfen 42 und 44 aus einem hochporösen Material, das unter normalen Umständen freien Durchtritt für Luft ermöglicht, versehen. Wenn diese Pfropfen jedoch Feuchtigkeit ausgesetzt werden, expandieren sie unter Feuchtigkeitsaufnahme und Porenver-schluss, so dass Feuchtigkeitseinwirkung auf das absorbierende Mittel 14 verhindert wird. Auf diese Art wird das Auslaufen des im absorbierenden Mittel 14 vorhandenen Nikotinmaterials durch Feuchtigkeitseinwirkung verhindert. Ein Material, das für die Herstellung der Pfropfen 42 und 44 als geeignet befunden wurde, ist Balsaholz. Es wird jedoch angenommen, dass auch andere ähnliche Materialien verfügbar sind, die den Anforderungen an die Pfropfen 42 und 44 genügen.

In der in Fig. 3 ebenfalls im Längsschnitt dargestellten Ausführungsform weist die Ersatzzigarette 10, wie in den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2, einen zylindrischen Behälter 12, der mit einem Band 20 am Mundstücken-de zur Simulierung eines Filtertips versehen ist und Form und Farbe einer konventionellen Zigarette nachahmt, auf. Im Inneren des Behälters 12 ist eine erste, nicht poröse Wandung 46 angebracht, die sich kegelstumpfförmig nach innen verengt und mit der Öffnung geringeren Durchmessers 48 den Anfang des mittleren Durchgangs 50 bildet. Eine gleichartig aufgebaute, kegelstumpfförmige zweite Wandung 52 aus nicht porösem Material ist mit ihrer Öffnung grösseren Durchmessers am Einlassende 18 des Behälters 12 befestigt und bildet mit ihrer Öffnung geringeren Durchmessers 54 das Einlassende des mittleren Durchgangs 50. In dem zwi-

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sehen der Innenwandung des Behälters 12 und den kegel-stumpfförmig verlaufenden Wandungen 46 und 52 gebildeten Hohlraum ist das absorbierende Mittel 56 angeordnet. Der mittlere Durchgang 50 ist von zylindrischer Form und erstreckt sich durch den mittleren Teil des absorbierenden Mittels 56.

Wie in den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2 befindet sich ein Nikotinmaterial im absorbierenden Mittel 56. Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist jedoch so aufgebaut, dass die Leistungseigenschaften dieser Ersatzzigarette wirksam kontrolliert werden können. Wenn die Ersatzzigarette 10 in statischem Zustand ist, d.h. wenn kurz zuvor keine Luft durch den mittleren Durchgang 50 gesogen wurde,

neigt das Nikotinmaterial zu gleichmässiger Verteilung innerhalb des gesamten absorbierenden Mittels 56. Bei Hindurchziehen eines ersten Zuges Luft wird jedoch durch die Verdampfung von etwas Nikotingemisch in den durch den mittleren Durchgang 50 verlaufenden Luftstrom die Konzentration des Nikotinmaterials innerhalb des absorbierenden Mittels 56 in unmittelbarer Nähe des mittleren Durchgangs 50, d.h. einem zentralen Teil 58 des absorbierenden Mittels 56, der angenähert Spindelform aufweist, wie in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien 60 und 62 angedeutet, temporär vermindert.

Nach Herabsetzung der Konzentration des Nikotinmaterials in diesem zentralen Teil 58 durch einen Zug an der Ersatzzigarette neigt das in den übrigen Teilen des absorbierenden Mittels 56 vorhandene Nikotinmaterial dazu, sich in den Teil 58 zu bewegen und die Konzentration im gesamten absorbierenden Mittel auszugleichen. Wenn der nächste Zug an der Zigarette jedoch innerhalb einer kurzen Zeitdauer nach dem ersten Zug erfolgt, bleibt die Konzentration des Nikotinmaterials im zentralen Teil 58 jedoch in einem gewissen Ausmass vermindert. Der Mengenanteil des in die Luft des zweiten Zugs verdampften Nikotinmaterials ist somit eher geringer als derjenige im ersten Zug. Wenn durch diese Ausführungsform der Ersatzzigarette eine Reihe Züge mit relativ kurzen Zeitintervallen gezogen wird, ist somit die Konzentration des in die Luft jedes der aufeinanderfolgenden Züge verdampften Nikotinmaterials geringer als im vorhergehenden Zug. Der Mengenanteil Nikotin, den ein Raucher durch Inhalation durch die Ausführungsform der Ersatzzigarette gemäss Fig. 3 innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erhalten kann, ist somit eingeschränkt. Diese Ausführungsform kann eingesetzt werden, um zu verhindern, dass der vom Körper des Rauchers aufgenommene Mengenanteil Nikotin ein schädliches Ausmass erreicht.

Wenn nun der Raucher eine Reihe von Zügen unterbricht und die Ersatzzigarette während einer längeren Zeitdauer liegen lässt, wird der zentrale Teil 58 des absorbierenden Mittels 56 durch die erfolgende Ausgleichung der Konzentration des Nikotinmaterials im Gesamtvolumen des absorbierenden Mittels erneut angefüllt. Wenn somit der Raucher nach einer genügend langen Unterbrechung erneut einen Zug durch die Ersatzzigarette nimmt, entspricht der Mengenanteil des mit dem ersten Zug aufgenommenen Nikotinmaterials in etwa der Konzentration des vorangehenden ersten Zugs. Auf diese Art kann die Ersatzzigarette mit einem relativ grossen Mengenanteil Nikotinmaterial im absorbierenden Mittel 56 versehen werden, so dass sie während längerer Zeitdauer als Ersatz für eine grosse Anzahl Zigaretten verwendet werden kann, bevor sie verbraucht ist, wobei jedoch der Raucher jedesmal keine übermässige Nikotinmenge aufnimmt.

Diese kontrollierte Konzentrationsfolge des Nikotins aus der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist in Fig. 4 graphisch dargestellt, wobei auf der horizontalen Achse die Zeitdauer und auf der vertikalen Achse die jeweilige Menge Nikotin in einem bestimmten Zug durch die Ersatzzigarette aufgezeichnet sind. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass bei einer Folge von Zügen durch die Ersatzzigarette innert relativ kurzer Zeitdauer ein abnehmender Mengenanteil Nikotin in jedem Zug vorhanden ist, so dass der Gesamtanteil Nikotin beim simulierten Rauchen einer konventionellen Zigarette eingeschränkt ist. Wenn diese Ausführungsform dann während einer Zeitdauer des Nichtgebrauchs erneut zur Sättigung gelangt ist, ergibt eine nachfolgende Raucherperiode mit einer Folge von Zügen ungefähr gleiche Gesamtmenge Nikotin, so dass das Rauchen einer zweiten konventionellen Zigarette simuliert wird.

Die Parameter der jeweiligen Folge von Nikotinabsorption in jedem Zug können durch Auswahl der zweckentsprechenden Dimensionen im Aufbau der Ersatzzigarette 10 geschaffen werden. Länge und Durchmesser des mittleren Durchgangs 50, das Ausmass der Sättigung des absorbierenden Mittels 56 mit dem Nikotinmaterial und die Porosität oder Sättigungs-Ausgleichsrate des für das absorbierende Mittel 56 verwendeten Materials beeinflussen alle den Mengenanteil des in einer Folge von Zügen in einem bestimmten Zug vorhandenen Nikotinanteils und die für die erneute Sättigung des zentralen Teils 58 des absorbierenden Mittels 56 benötigte Zeitdauer. Ausserdem kann der zentrale Teil 58 aus einem Material unterschiedlicher Porosität als derjenigen des übrigen absorbierenden Mittels 56 geschaffen werden, um die regulierende Wirkung dieser Ausführungsform der Ersatzzigarette 10 weiterhin zu beeinflussen.

In Fig. 5 ist ebenfalls im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Ersatzzigarette 10 dargestellt, die, wie die Ausführungsform gemäss Fig. 3, einen Behälter 12, eine erste und eine zweite, kegelstumpfför-mig verlaufende Seitenwand 46 und 52 und einen mittleren Durchgang 50 aufweist. Zusätzlich zeigt diese Ausführungsform jedoch eine ringförmige Scheidewand 64, deren äusserer Umfang mit der Innenwandung des Behälters 12 ver- . bunden ist, und deren innerer Umfang mit dem mittleren Durchgang 50 zusammenfällt. Beidseitig dieser ringförmigen Scheidewand 64 sind somit Hohlräume gebildet, wobei im einen ein erstes absorbierendes Mittel 66 und im anderen ein zweites absorbierendes Mittel 68 angeordnet ist. Auf diese Art werden in der Ausführungsform gemäss Fig. 5 zwei voneinander getrennte absorbierende Bereiche geschaffen. In gewissen Ausführungsformen können die verschiedenen Komponenten, die als Zusatzmittel zum verwendeten Nikotinmaterial geeignet sind, miteinander unverträglich sein. Beispielsweise können verschiedene Komponenten chemisch miteinander reagieren und unerwünschte Nebenprodukte bilden oder unterschiedliche Verdampfungseigenschaften aufweisen, so dass bei deren Kombination eine der Komponenten nicht in genügendem Ausmass verdampft werden könnte. Durch die ringförmige Scheidewand 64 und zwei unterschiedliche absorbierende Mittel 66 und 68 wird es ermöglicht, in der Ausführungsform gemäss Fig. 5 derartige miteinander unverträgliche Nikotinmaterialien einzusetzen.

Eine Möglichkeit zum Einsatz derartiger miteinander unverträglicher Materialien besteht darin, zwei absorbierende Mittel 66 und 68 unterschiedlicher Porosität einzusetzen. Wenn beispielsweise das im zweiten absorbierenden Mittel 68 einzusetzende Material eine wesentlich niedrigere Verdampfungsrate aufweist als das im ersten absorbierenden Mittel 66 eingesetzte Material, kann das zweite absorbierende Mittel 68 aus einem Material höherer Porosität gebildet werden, so dass das darin vorhandene Material leichter in den durch den mittleren Durchgang 50 hindurchgezogenen Luftstrom verdampft.

Der Aufbau der Ersatzzigarette 10 in der Ausführungsform gemäss Fig. 5 bietet auch eine zweite Regulierungs5

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möglichkeit. Bei Voraussetzung, dass das Nikotinmaterial im zweiten absorbierenden Mittel 68 eine relativ niedrige Verdampfungsrate aufweist, kann die ringförmige Scheidewand 64 näher zum Einlassende 54 des mittleren Durchgangs 50 und somit weiter von dessen Auslassende 48 hinweg angeordnet werden. Auf diese Art wird die das zweite absorbierende Mittel 68 exponierende Oberfläche des mittleren Durchgangs 50 gegenüber dem das erste absorbierende Mittel 66 exponierenden Oberflächenbereich vergrössert. Demzufolge wird ein proportional grösserer Mengenanteil des im zweiten absorbierenden Mittel 68 vorhandenen Nikotinmaterials dem bei einem Zug durch die Zigarette durch den mittleren Durchgang verlaufenden Luftstrom ausgesetzt, so dass die durchschnittlichen Mengenanteile des aus 5 dem ersten und zweiten absorbierenden Mittel verdampften Materials ausgeglichen werden.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die in bezug auf die Ausführungsform gemäss Fig. 3 erläuterte selbstregulierende Anordnung mit derjenigen gemäss Fig. 5 kombiniert werden kann.

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Ersatzzigarette für den Gebrauch in unangezündetem Zustand, gekennzeichnet durch einen Behälter mit einem Durchgang, ein in diesem Behälter angeordnetes absorbierendes Mittel, das mit dem Durchgang in Verbindung steht, ein im absorbierenden Mittel befindliches, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltendes Material und eine im Durchgang vorhandene Verengung, die mit dem absorbierenden Mittel in Verbindung steht, wobei die Ersatzzigarette so ausgebildet ist, dass sie Dämpfe von dem Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Material in einen durch den Durchgang hindurchgesogenen Luft-strom abgibt.
2. 2. Ersatzzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nikotin und/oder Nikotinverbindungen enthaltende Material mindestens eine der Verbindungen aus der Gruppe von d-Nicotin, 1-Nicotin, dl-Nicotin, Nikotin-salzen und -estern enthält.
3. 3. Ersatzzigarette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Nikotin und/oder Nikotinverbindungen enthaltende Material ausserdem Aromastoff und ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes enthält.
4. 4. Ersatzzigarette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aromastoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Orangen-, Zitronen-, Grünminze-, Pfefferminze-, Zimtaroma, Menthol und Gemischen davon.
5. 5. Ersatzzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nikotin und/oder Nikotinverbindungen enthaltende Material ausserdem zur Befeuchtung des abgegebenen Dampfes Wasser enthält.
6. 6. Ersatzzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie an beiden Enden des Durchgangs Verschlüsse aufweist, um die Verdampfung des Gemisches bei Nichtgebrauch zu verhindern.
7. 7. Ersatzzigarette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Verschlüsse eine nachgiebige Klappe umfasst, die solcherart am Behälter befestigt und zum Ver-schliessen des Durchgangs ausgebildet ist, dass sie beim Durchziehen eines Luftstroms durch den Durchgang nachgibt.
8. 8. Ersatzzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem an jedem Ende des Durchgangs eine Feuchtigkeitssperre aufweist.
9. 9. Ersatzzigarette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Feuchtigkeitssperren einen porösen, den Querschnitt des Durchgangs ausfüllenden Pfropfen umfasst, der solcherart ausgebildet ist, dass er dem Durchfluss von Gasen geringstmöglichen Widerstand entgegensetzt und den Durchtritt von Flüssigkeiten praktisch verhindert.
10. 10. Ersatzzigarette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter zylindrische Form aufweist und sein Durchmesser und seine Länge so ausgewählt sind, um das Aussehen einer konventionellen Zigarette nachzuahmen.
11. 11. Ersatzzigarettenach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Mittel zusätzlich einen absorbierenden Zylinder umfasst, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Behälters entspricht.
12. 12. Ersatzzigarette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Mittel von den Enden des zylindrischen Behälters hinweg angeordnet ist, um Berührungskontakt mit dem Mund eines Luft durch die Ersatzzigarette hindurchziehenden Gebrauchers zu vermeiden.
13. 13. Ersatzzigarette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich ein am einen Ende des zylindrischen Behälters um diesen herumgelegtes Band aufweist, um das Aussehen eines Zigarettenfilters zu simulieren.
14. 14. Ersatzzigarette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang an beiden Enden der Zigarette eine nach innen stumpfkeglig verlaufende Form aufweist und die beiden nach innen gerichteten Enden kleinerer Durchmesser dieser stumpfkegligen Formen durch einen zylindrischen Mittelteil des Durchgangs miteinander verbunden sind, wobei die Wandung dieses zylindrischen Mittelteils durch das absorbierende Mittel gebildet ist.
15. 15. Ersatzzigarette nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Durchmesser und Länge des zylindrischen Mittelteils des Durchgangs solcherart gewählt sind, dass das absorbierende Mittel in vorbestimmtem Äusmass Dämpfe aus dem Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Material abgibt.
16. 16. Ersatzzigarette nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zylindrischen Mittelteils des Durchgangs zwischen dessen Wandung und der Wandung des Behälters eine ringförmige Scheidewand angeordnet ist, durch welche das absorbierende Mittel zwischen Behälterwandung, Durchgang und Scheidewand in zwei Teile aufgeteilt wird, so dass in jedem der beiden Teile des absorbierenden Mittels ein Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltendes Material angeordnet werden kann, das mit dem Material im anderen Teil des absorbierenden Mittels nicht verträglich ist.
17. 17. Ersatzzigarette nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Scheidewand im Bereich des zylindrischen Mittelteils des Durchgangs solcherart angeordnet ist, dass das jeweilige absorbierende Mittel in diesen beiden Teilen in Abhängigkeit von dessen im Durchgang exponierter Oberfläche Dämpfe aus dem darin befindlichen, Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltende Material in vorbestimmtem Ausmass abgibt.
18. 18. Ersatzzigarette nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität des in den beiden Teilen des Behälters angeordneten absorbierenden Mittels solcherart gewählt ist, dass das absorbierende Mittel in beiden Teilen aus dem darin befindlichen Nikotin und/oder eine Nikotinverbindung enthaltenden Material in vorbestimmtem Ausmass Dämpfe abgibt.