DE19854012A1

DE19854012A1 - System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols

Info

Publication number: DE19854012A1
Application number: DE19854012A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pienemann
Original assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Current assignee: Reemtsma Cigarettenfabriken GmbH
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: AU1551000A; WO2000028844A1; DE19854012C2; EP1128742A1

Abstract

Ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols hat einen Verbund von Substratportionen und eine Inhaliervorrichtung. Der Verbund von Substratportionen weist eine Anzahl von auf einem Träger (5) angeordneten Substratportionen (1) auf, wobei jede der Substratportionen (1) innerhalb einer Umhüllung, die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung hat, aerosolbildendes Material enthält. Die Inhaliervorrichtung hat ein Gehäuse (20), eine Halterung (24, 23) für den Verbund von Substratportionen und eine Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40) und ist dazu eingerichtet, daß jede Substratportion des Verbunds von Substratportionen in eine Betriebsstellung (1a) bewegbar ist und in der Betriebsstellung (1a) zur Aerosolbildung erwärmbar ist. Ein Mundstück (10) steht in der Betriebsstellung (1a) einer Substratportion mit der Aerosolaustrittsöffnung dieser Substratportion (1a) in Verbindung.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung eines inha lierbaren Aerosols sowie die Komponenten eines derartigen Sy stems. Dieses System ist insbesondere als Rauchartikel zur Be reitstellung von Rauchaerosol für Raucher geeignet.

Beim Abrauchen konventioneller Cigaretten wird der größte Teil des Tabaks nicht während der Züge, sondern in den Zugpausen ver brannt. Dies führt zur Bildung des sogenannten Nebenstromrauchs, der von Nichtrauchern oft als belästigend empfunden wird.

Zur Überwindung dieses Problems sind zahlreiche neue Raucharti kel, in denen während der Zugpausen kein Tabak verbrannt wird, vorgeschlagen worden. Ein gemeinsames Prinzip solcher Entwick lungen ist, daß nicht die Verbrennungswärme des Tabaks, sondern andere Energiequellen zur Freisetzung des Rauchaerosols genutzt werden. Hierdurch wird nicht nur die Entstehung von Nebenstrom rauch weitgehend vermieden, sondern durch eine geänderte Tempe raturführung während der Züge kann auch eine bevorzugte Freiset zung von Aromasubstanzen erreicht und die Bildung von reizenden oder unerwünschten Nebenprodukten reduziert werden. Häufig kom men in den vorgeschlagenen Rauchartikeln zur Aerosolbildung statt Tabak Ersatzmaterialien wie spezielle Folientabake oder mit Aromasubstanzen beaufschlagte Trägermaterialien zur Anwen dung.

So ist ein cigarettenförmiger Rauchartikel bekannt, bei dem die Wärmeenergie eines glimmenden Kohleelements auf eine in Innern der Cigarette angeordnete Aluminiumkapsel übertragen wird, die ein aerosolbildendes Material enthält.

Bei einer Modifikation dieses Rauchartikels kommt als aerosol bildendes Material ein spezieller, mit hohen Mengen an Glycerin beaufschlagter Folientabak zum Einsatz.

Beiden vorgenannten Rauchartikeln ist gemeinsam, daß die Ver brennungsgase des Heizelements mit dem Rauchaerosol inhaliert werden, was zu einer erhöhten Aufnahme von Kohlenmonoxid durch den Raucher führt. Weiterhin muß der gesamte Rauchartikel, der im Gegensatz zu herkömmlichen Cigaretten seine Länge beibehält, nach dem Abrauchen entsorgt werden. Dies führt zu einem erhöhten Anfall komplex zusammengesetzter Reststoffe und damit verbunde nen Entsorgungsproblemen. Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Rauchartikel sind Geschmacksdefizite in den ersten und letzten Zügen. Diese resultieren daraus, daß bei den ersten Zügen noch keine ausreichende Erwärmung des Aerosolbildners erfolgt ist, während bei den letzten Zügen das aerosolbildende Material oder die Wärmequelle schon weitgehend aufgebraucht sind.

Die letztgenannten Nachteile können dadurch vermieden werden, daß bei jedem Zug eine neue Portion des aerosolbildenden Materi als erhitzt wird. Bei einem nach diesem Prinzip arbeitenden vorbekannten Rauchartikel wird ein cigarettenförmiger Gegenstand mit Filter- und Tabakteil am tabakseitigen Ende in ein elektro nisch gesteuertes Abrauchgerät gesteckt. In diesem erfolgt eine Erwärmung des tabakhaltigen Teils an mit den Zügen radial auf einanderfolgenden Stellen durch elektrische Heizelemente. Dieses Prinzip bedingt eine aufwendige Konstruktion des Abrauchgeräts, das mit mehreren Heizelementen und einer komplizierten elektro nischen Steuerung ausgerüstet sein muß. Weiterhin ist die Tempe raturführung kritisch, da ein Weiterglimmen oder gar Verbrennen der gesamten Tabakportion zwischen den Zügen sicher verhindert werden muß.

Bei einer weiteren vorbekannten Anordnung dienen auf einem Band angeordnete Substratportionen zur Aerosolbildung. Die Substrat portionen werden Zug für Zug in Kontakt mit einem elektrischen Heizelement gebracht. Diese Konstruktion erlaubt nur geringe Substratmengen, und der Einsatz von Tabak als Aerosolbildner ist nicht möglich. Weiterhin ist die für das Band benötigte Aufwic kelvorrichtung platzaufwendig und bedarf eines komplizierten Vorschubmechanismus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Be reitstellung eines inhalierbaren Aerosols zu schaffen, das einen einfachen Grundaufbau hat und insbesondere als Rauchartikel dienen kann, der einen ähnlichen Geschmackseindruck wie herkömm liche Cigaretten bietet, bei dessen Gebrauch jedoch zwischen den Zügen kein Nebenstromrauch erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1, das eine Inhaliervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 29 und einen Verbund von Substratportionen mit den Merkmalen des Anspruchs 31 sowie ein gemäß Anspruch 33 vorzugs weise lösbares Mundstück aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße System zur Bereitstellung eines inhalier baren Aerosols ist insbesondere als Rauchartikel geeignet, des sen Funktionsweise auf dem Erhitzen eines aerosolbildenden Mate rials während der Züge beruht. Eine Anzahl von vorzugsweise zylindrischen Substratportionen, die jeweils innerhalb einer Umhüllung aerosolbildendes Material enthalten, befindet sich in einer vorzugsweise linearen oder kreisförmigen Anordnung auf einem Träger. Ein derartiger Verbund von Substratportionen wird in einer speziellen Inhaliervorrichtung abgeraucht, wobei vor zugsweise bei jedem Zug eine neue Substratportion mittels chemi scher oder elektrischer Energie erwärmt wird. Durch den Gebrauch des Rauchartikels wird die Bildung von Nebenstromrauch in den Zugpausen vermieden.

Eine durchschnittliche Filtercigarette liefert dem Raucher sechs bis zehn Züge mit etwa gleicher Geschmacksintensität. Das erfin dungsgemäße Ziel, nämlich dem Raucher eine ähnliche Anzahl ge schmacklich gleichwertiger Züge zu liefern, läßt sich mit den oben erläuterten vorbekannten Rauchartikeln kaum erreichen. Die Erfindung löst das Problem, indem anstelle eines für alle Züge verwendeten einzelnen aerosolbildenden Elements für jeden Zug eine neue Substratportion benutzt wird. Weniger bevorzugt, aber ebenfalls möglich ist auch die Nutzung jeweils einer Substrat portion für zwei oder mehr Züge. Gegenüber den obenerwähnten vorbekannten Rauchartikeln besitzt das erfindungsgemäße System also die Vorteile eines über die Züge gleichbleibenden Rauch angebots sowie einer einfachen Konstruktion.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1a eine perspektivische Ansicht einer Substratportion aus einem Verbund von Substratportionen gemäß der Erfin dung,

Fig. 1b einen Längsschnitt durch die Substratportion gemäß Fig. 1a,

Fig. 1c einen Querschnitt durch die Substratportion gemäß Fig. 1a,

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines Verbunds von Sub stratportionen gemäß der Erfindung, wobei die Substrat portionen auf einem scheibenförmigen Träger angeordnet sind,

Fig. 2b eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungs form eines Verbunds von Substratportionen gemäß der Erfindung, wobei die Substratportionen auf einem weit gehend starren linearen Träger angeordnet sind,

Fig. 2c eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausfüh rungsform eines Verbunds von Substratportionen gemäß der Erfindung, wobei die Substratportionen auf einem bandförmigen linearen Träger angeordnet sind,

Fig. 3a eine schematische Veranschaulichung für ein indirektes Heizprinzip für eine Substratportion,

Fig. 3b eine schematische Veranschaulichung für ein direktes Heizprinzip für eine Substratportion,

Fig. 4a eine Stirnansicht einer Inhaliervorrichtung gemäß der Erfindung mit einem auf einem scheibenförmigen Träger angeordneten Verbund von Substratportionen und einem eingesetzten Mundstück,

Fig. 4b einen schematischen Längsschnitt durch das System gemäß Fig. 4a,

Fig. 5a eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform einer Inhaliervorrichtung gemäß der Erfindung mit einem auf einem linearen Träger angeordneten Verbund von Sub stratportionen und einem eingesetzten Mundstück, und

Fig. 5b einen schematischen Längsschnitt durch das System gemäß Fig. 5a.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Substratportion 1 ist in den Fig. 1a bis 1c dargestellt. Die Substratportion 1 besitzt im Ausführungsbeispiel eine zylindrische Form, wie aus den Fig. 1a bis 1c ersichtlich. Sie enthält ein aerosolbildendes Material 2, das mit einer radial (d. h. auf dem Zylindermantel) angeordneten Umhüllung 3 umgeben ist.

Das aerosolbildende Material 2 kann z. B. aus geschnittenem Blat tabak, geschnittenen Tabakrippen, rekonstituiertem Tabak oder aus einem mit Aromasubstanzen behandelten Trägermaterial beste hen. Der Einsatz von Blatt- und Rippenschnitt kann auch in ex pandierter Form erfolgen, wie sie z. B. durch Anwendung des in den Patentschriften DE 29 03 300, DE 31 19 330 und DE 34 14 625 beschriebenen Verfahrens erhalten wird. Als Trägermaterialien für Aromastoffe können sowohl organische Materialien wie z. B. Papier, als auch anorganische wie z. B. Kieselgel zur Anwendung kommen. Auch beliebige Mischungen der genannten Komponenten sind einsetzbar.

In der bevorzugten Ausführungsform enthält das Material 2 einen Anteil von etwa 3% bis 30% eines verdampfbaren Polyols, z. B. Glycerin oder Propylenglykol, um die Aerosolbildung zu ver stärken. Eine andere Möglichkeit, die Aerosolbildung zu verstär ken, ist der Einsatz der aerosolbildenden Materialien mit einer Feuchte, die deutlich über der Gleichgewichtsfeuchte liegt. So kann z. B. Tabak, dessen Gleichgewichtsfeuchte bei ca. 10% bis 12% liegt, mit einer Feuchte von 20% verwendet werden. In diesem Fall ist durch eine geeignete Verpackung dafür zu sorgen, daß bis zum Gebrauch kein Feuchteverlust auftritt.

Die Umhüllung 3 kann aus Papier, Kunststoff- oder Metallfolie bestehen. Auch eine mehrlagige Umhüllung aus den genannten Kom ponenten ist verwendbar. Bevorzugt wird jedoch eine einlagige Umhüllung aus Papier oder metallkaschiertem Papier. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die Umhüllung 3 eine definierte elektrische Leitfähigkeit. Dies kann z. B. durch Einsatz von Materialien wie kohlehaltigem oder metallbedampftem Papier bzw. einer Kunststoffolie, in die leitfähige Partikel eingearbeitet sind, erreicht werden.

Die Herstellung der Substratportionen 1 kann in einfacher Weise auf einer herkömmlichen Cigarettenstrangmaschine erfolgen: Zu nächst wird in einem Formatteil ein Endlosstrang von Tabak oder Ersatzmaterial gebildet; dieser wird mit dem von einer Bobine in Herstellungsrichtung zugeführten Umhüllungsmaterial umgeben und an der Naht verleimt. Anschließend erfolgt Ablängen in den ge wünschten Abmessungen. Eine weitere Möglichkeit der Herstellung ist das Extrudieren eines geeigneten aerosolbildenden Materials durch eine Runddüse mit anschließendem Umhüllen und Ablängen des Extrudats.

Vorzugsweise liegt der Durchmesser einer Substratportion 1 im Bereich von 3 mm bis 10 mm und die Länge im Bereich von 3 mm bis 30 mm. Besonders bevorzugt werden Durchmesser von 4 mm bis 7 mm und Längen von 5 mm bis 15 mm.

Erfindungsgemäß sind die erhaltenen Substratportionen 1 zu einem Verbund von Substratportionen zusammengefaßt. Soll z. B. ein Rauchartikel geschaffen werden, der dem Raucher acht Züge lie fert, müssen bei Verwendung einer Substratportion pro Zug acht dieser Portionen miteinander verbunden werden, um eine der her kömmlichen Cigarette vergleichbare Handhabung zu erreichen. Ebenso möglich, jedoch weniger bevorzugt ist die Nutzung einer Substratportion für mehrere Züge.

Die Verbindung der Substratportionen 1 kann auf verschiedene Weise auf beliebigen Trägermaterialien (z. B. aus Karton oder Kunststoff) erfolgen. Bevorzugte Anordnungen sind in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellt. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2a sind die Substratportionen 1 kreisförmig in den Aussparungen einer Trägerscheibe 5 angebracht. Eine ähnliche Anordnung auf einem linearen Träger 6 zeigt Fig. 2b. Durch Aufbringen der Substrat portionen 1 auf einen bandförmigen Träger 7 erhält man die in Fig. 2c dargestellte Anordnung. Der bandförmige Träger 7 ist ebenfalls linear, kann aber flexibel sein. Die Substratportionen 1 können an dem jeweiligen Träger 5, 6 bzw. 7 z. B. durch Fest kleben befestigt sein.

Zum Abrauchen eines solchen aus einem Verbund mehrerer Substrat portionen bestehenden Rauchgegenstands wird eine Inhaliervor richtung (im folgenden Rauchgerät genannt) benötigt, in der das Rauchaerosol aus den einzelnen Substratportionen freigesetzt wird. Hierbei können zwei Wirkungsprinzipien unterschieden wer den:

1. Indirekt (Fig. 3a): Die Substratportion 1 wird während des Zuges von einem im Rauchgerät erhitzten Gas durchströmt. Dabei bildet dieses Gas zusammen mit Luft und dem freigesetzten Aero sol den von dem Benutzer inhalierten Rauch.
2. Direkt (Fig. 3b): Die Substratportion 1 wird erhitzt, wäh rend beim Zug kalte Umgebungsluft hindurchgesogen wird, die zusammen mit dem freigesetzten Aerosol den Rauch bildet.

Ein Ausführungsbeispiel eines Rauchgeräts mit indirekter Behei zung wird im folgenden anhand der Fig. 4a (Stirnansicht) und 4b (Längsschnitt) beschrieben. Um die Übersichtlichkeit zu ver bessern, sind die mechanischen Einrichtungen zum Weitertransport der Substratportionen nicht dargestellt.

In einem Gehäuse 20 ist eine Halterung für die auf einer kreis förmigen Trägerscheibe 5 angebrachten Substratportionen 1 derge stalt ausgeführt, daß die Trägerscheibe 5 um einen Bolzen 24 drehbar gelagert ist. Dieser Bolzen 24 kann entweder Bestandteil des Rauchgeräts oder des die Substratportionen 1 und die Träger scheibe 5 aufweisenden Verbundes von Substratportionen sein. Durch die drehbare Lagerung können die Substratportionen 1 nach einander mit Hilfe der nicht dargestellten Transporteinrichtung in eine Betriebsstellung (Abrauchposition) gebracht werden; die dort befindliche Substratportion ist mit 1a bezeichnet.

Eine radialsymmetrische Aufnahmeeinrichtung 21 ist im Gehäuse 20 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. In Abrauchstellung wird die Aufnahmeeinrichtung 21 durch die Kraft einer Schrauben feder 22 gegen die Substratportion 1a und diese wiederum gegen eine Brennkammer 30 gedrückt. Mit Hilfe einer konischen Dicht fläche 23 wird so eine weitgehend gasdichte Abdichtung zwischen der Substratportion 1a und der Aufnahmeeinrichtung 21 erreicht. Ein Weitertransport der Substratportionen 1 wird dagegen durch Verschieben der Aufnahmeeinrichtung 21 gegen die Kraft der Schraubenfeder 22 ermöglicht.

Die Aufnahmeeinrichtung 21 ist zur Aufnahme eines Mundstücks 10 mit einer Bohrung versehen, deren Innendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser des Mundstücks 10 entspricht.

Die Brennkammer 30 ist durch eine oder mehrere Bohrungen 31 mit der Außenseite des Rauchgerätes verbunden. Hierdurch kann Luft 32 in die Brennkammer 30 gelangen, um einerseits die Verbren nung, andererseits auch das Durchziehen von Luft durch die Sub stratportion 1a zu ermöglichen. In der Brennkammer befinden sich ein Katalysatordraht oder -netz 33, eine Gasdüse 34 sowie eine Zündelektrode 35.

Weiterhin enthält das Gehäuse 20 einen von der Außenseite mit komprimierten, brennbaren Gasen nachfüllbaren Gastank 41, der über ein Ventil 36 mit der Düse 34 verbunden ist, sowie eine Batterie und Steuerung 40, über die auf elektrischem Wege das Ventil 36 und die Zündelektrode 35 betätigt werden.

Der Gebrauch des Rauchgerätes geht wie folgt vor sich: Zunächst wird der kreisförmige Verbund von Substratportionen 1 so in das Rauchgerät eingelegt, daß sich die erste Substratportion in der Abrauchposition 1a befindet. Ein neues Mundstück 10 mit einem Filter wird in die Bohrung der Aufnahmeeinrichtung 21 einge setzt. Nach Lösen einer Arretierung wird durch die Kraft der Schraubenfeder 22 eine dichte Verbindung zwischen der Aufnahme einrichtung 21, dem Mundstück 10, der Substratportion 1a und der Brennkammer 30 hergestellt. Zur Entnahme eines Zuges wird ein Schalter betätigt, der die batteriebetriebene Steuerung 40 aus löst. Diese bewirkt ein zeitlich begrenztes Öffnen des Ventils 36, so daß brennbares Gas aus dem Gastank 41 durch die Düse 34 in die Brennkammer 30 eintritt. Kurze Zeit später wird durch Anlegen einer Zündspannung an die Elektrode 35 ein Funken er zeugt, der dazu führt, daß sich das Gas unter Luftzutritt durch die Bohrung 31 am Katalysator 33 entzündet. Durch die Verbren nung entsteht ein heißes Gasgemisch, das zusammen mit durch die Bohrungen 31 eintretender Luft durch die Substratportion 1a gezogen werden kann und dort das Rauchaerosol freisetzt. Nach Entnahme des Zuges wird die Gaszufuhr unterbrochen und mit Hilfe der Transporteinrichtung die nächste Substratportion 1 in Ab rauchposition gebracht. Das Rauchgerät ist nun zur Entnahme des nächsten Zuges bereit. Nachdem alle Substratportionen abgeraucht sind, werden der Verbund von Substratportionen 1 und das Mund stück 10 entnommen und entsorgt.

Ein anderes Ausführungsbeispiel eines Rauchgeräts, diesmal mit direkter Beheizung, wird im folgenden anhand der Fig. 5a (Stirnansicht) und 5b (Längsschnitt) beschrieben. Um die Übersichtlichkeit zu verbessern, sind, die mechanischen Ein richtungen zum Weitertransport der Substratportionen nicht dar gestellt.

In einem Gehäuse 50 ist eine Halterung für einen Verbund von Substratportionen, der auf einem linearen Träger 6 angebrachte Substratportionen 1 mit elektrisch leitfähiger Umhüllung 3' auf weist, dergestalt ausgeführt, daß der Träger 6 in seiner Längs richtung verschiebbar ist. Durch Verschieben können die Sub stratportionen 1 nacheinander mit Hilfe der nicht dargestellten Transporteinrichtung in die Betriebsstellung (Abrauchposition) gebracht werden, in der sich die mit 1b bezeichnete Substratpor tion befindet.

Eine radialsymmetrische Aufnahmeeinrichtung 51 ist im Gehäuse 50 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. In Abrauchstellung wird die Aufnahmeeinrichtung 51 durch die Kraft einer Schrauben feder 52 gegen die Substratportion 1b und diese wiederum gegen einen Kontakt 54 gedrückt. Mit Hilfe einer konischen Dichtfläche 53 wird so eine weitgehend gasdichte Abdichtung zwischen der Substratportion 1b und der Aufnahmeeinrichtung 51 erreicht. Ein Weitertransport der Substratportionen 1 wird hingegen durch Ver schieben der Aufnahmeeinrichtung 51 gegen die Federkraft ermög licht.

Die Aufnahmeeinrichtung 51 ist zur Aufnahme eines Mundstücks 10 mit einer Bohrung versehen, deren Innendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser des Mundstücks 10 entspricht.

Der ringförmige Kontakt 54 ist über ein Rohr 55 mit der Außen seite des Rauchgerätes verbunden. Hierdurch kann Luft 56 durch die Substratportion 1b gezogen werden.

Weiterhin enthält das Gehäuse 50 eine Batterie bzw. einen nachladbaren Akkumulator 61 sowie eine Steuerungselektronik 60, deren Ausgänge elektrisch mit der Aufnahmeeinrichtung 51 und dem Kontakt 54 verbunden sind.

Der Gebrauch dieses Rauchgerätes geht wie folgt vor sich: Zu nächst wird der Verbund von Substratportionen 1 so in das Rauch gerät eingelegt, daß sich die erste Substratportion in der Ab rauchposition 1b befindet. Ein neues Filtermundstück 10 wird in die Bohrung der Aufnahmeeinrichtung 51 eingesetzt. Nach Lösen einer Arretierung wird durch die Kraft der Schraubenfeder 52 eine dichte und elektrisch leitende Verbindung zwischen der Aufnahmeeinrichtung 51, der Substratportion 1b und dem Kontakt 54 hergestellt. Zur Entnahme eines Zuges wird ein Schalter betä tigt, der die Steuerung 60 auslöst. Diese bewirkt einen zeitlich begrenzten Stromfluß durch die als Heizwiderstand dienende leit fähige Umhüllung 3' der Substratportion 1b, der diese erwärmt oder erhitzt und das Rauchaerosol freisetzt. Durch das Rohr 55 eintretende Luft 56 kann nun durch die Substratportion 1b und das Mundstück 10 gezogen werden. Nach Entnahme des Zuges wird die Stromzufuhr unterbrochen und mit Hilfe der Transporteinrich tung die nächste Substratportion 1 in Abrauchposition gebracht. Das Rauchgerät ist nun zur Entnahme des nächsten Zuges bereit. Nachdem alle Substratportionen abgeraucht sind, werden der Ver bund der Substratportionen 1 und das Mundstück 10 entnommen und entsorgt.

Für die Konstruktion des Mundstückes 10 sind prinzipiell alle dem Fachmann aus der Cigarettenindustrie bekannten Prinzipien anwendbar. Im einfachsten Fall besteht das Mundstück aus einer hohlen Papier- oder Kartonrolle. Bevorzugt wird jedoch die Aus führung als Filtermundstück. In diesem Fall ist ein Filtermate rial wie Celluloseacetat, Polypropylen oder Papier mit einer ein- oder mehrlagigen Umhüllung versehen. Auch eine den bekann ten Mehrfachfiltern entsprechende Konstruktion kann verwendet werden, bei der in axialer Richtung mehrere Segmente mit unter schiedlichen Eigenschaften hintereinander angeordnet und durch eine äußere Umhüllung verbunden sind. In diesem Fall können ein oder mehrere Segmente mit axialen Bohrungen versehen sein. Bei allen genannten Konstruktionen besteht weiterhin die Möglichkeit des Einsatzes einer zonenperforierten Umhüllung oder einer nach träglichen Perforation der Umhüllung z. B. mit Hilfe eines Laser strahls. Hierdurch kann bei den Zügen der Rauch durch Hinzuströ men von Außenluft verdünnt werden.

Weitere Varianten des Systems bzw. seiner Komponenten ergeben sich unmittelbar aus den Ansprüchen.

Im folgenden sind weitere Beispiele für den Verbund von Sub stratportionen und seine Benutzung in dem System angegeben.

Beispiel 1

Eine American-Blend-Tabakmischung mit einem Gehalt von
30% Burley-Tabak
40% expandiertem Virginia-Tabak
20% nicht expandiertem Virginia-Tabak und
10% Orient-Tabak
wurde konditioniert und mit 12 Gew.-% eines wäßrigen Casings mit einem Glyceringehalt von 80 Gew.-% besprüht. Anschließend wurde der Tabak mit 0,8 mm Schnittbreite geschnitten und auf eine Feuchte von 12% abgetrocknet. 180 kg dieses Schnittabaks wurden mit 20 kg expandiertem Rippenschnitt vermischt.

Aus dieser Mischung wurde auf einer Cigarettenstrangmaschine ein Endlosstrang mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Stopfdich te von 200 mg/ml hergestellt. Als Umhüllungsmaterial kam ein auf der Außenseite aluminiumkaschiertes, luftundurchlässiges Papier zum Einsatz. Der Endlosstrang wurde in Einzelportionen von 8 mm Länge geschnitten.

Jeweils acht dieser Einzelportionen wurden in den Aussparungen eines kreisförmigen Trägers aus Kartonmaterial verklebt. Man erhielt einen Verbund von Substratportionen, wie in Fig. 2a dargestellt.

Der so erhaltene Verbund von Substratportionen wurde in einem Rauchgerät gemäß Fig. 4b mit Mundstück in acht Zügen abge raucht, ohne daß sichtbare Mengen Nebenstromrauch entstanden. Der Geschmack wurde von Probanden als gleichmäßig und dem her kömmlicher Cigaretten gleichwertig beurteilt.

Beispiel 2

Ein nach bekannten Verfahren hergestellter Papierfolientabak mit einem Gehalt an Propylenglykol von 12 Gew.-% wurde mit einer Schnittbreite von 0,8 mm geschnitten, wie in Beispiel 1 einer Cigarettenstrangmaschine zugeführt und in dieser mit einem Ciga rettenpapier umhüllt, wobei das Cigarettenpapier eine Luftdurch lässigkeit von 5 CU aufwies. Durch Ablängen des Endlosstranges erhielt man Substratportionen mit gleichen Abmessungen wie im Beispiel 1; die Stopfdichte betrug 240 mg/ml. Die Substratpor tionen wurden wie im Beispiel 1 verbunden und abgeraucht. Eine Bildung von Nebenstromrauch konnte nicht festgestellt werden. Der Geschmack wurde von Probanden als über die Züge gleichmäßig und angenehm beurteilt.

Beispiel 3

Eine Mischung aus
72% Tabakstaub
15% Glycerin
10% Stärke und
3% Hydroxypropylcellulose
wurde auf einem handelsüblichen Doppelschnecken-Extruder durch eine Runddüse mit 4 mm Innendurchmesser extrudiert. Aufgrund des Quelleffekts erhielt man einen Endlosstrang mit 6 mm Außendurch messer. Dieser Endlosstrang wurde mit einer dünnen Umhüllung aus kohlehaltigem Papier versehen und in Einzelportionen von 10 mm Länge zerteilt. Jede dieser Einzelportionen enthielt ca. 40 mg des extrudierten Tabakmaterials. Jeweils acht dieser Einzelpor tionen wurden in den Kerben eines linearen Trägers aus Kartonma terial durch Verkleben angebracht. Man erhielt einen Verbund von Substratportionen, wie in Fig. 2b dargestellt.

Das Abrauchen erfolgte in einem Rauchgerät mit direkter, elek trischer Beheizung und Mundstück, wie in Fig. 5b dargestellt. Es konnte ebenfalls kein Nebenstromrauch beobachtet werden. Der Geschmack wurde als voll und cigarettenähnlich beurteilt.

Claims

1. System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, mit

1. einem Verbund von Substratportionen, der eine Anzahl von auf einem Träger (5; 6; 7) angeordneten Substratportionen (1) aufweist, wobei jede der Substratportionen (1) inner halb einer Umhüllung (3), die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung hat, aerosolbildendes Material (2) enthält,
2. einer Inhaliervorrichtung, die ein Gehäuse (20; 50), eine Halterung (23, 24; 53) für den Verbund von Substratportio nen (1) und eine Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40; 53, 54, 60) aufweist und die dazu eingerichtet ist, daß jede Substratportion (1) des Verbunds von Substratportionen in eine Betriebsstellung (1a; 1b) bewegbar ist und in der Betriebsstellung (1a; 1b) zur Aerosolbildung erwärmbar ist, und
3. einem Mundstück (10), das in der Betriebsstellung einer Substratportion mit der Aerosolaustrittsöffnung dieser Sub stratportion (1a; 1b) in Verbindung steht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratportionen (1) des Verbunds von Substratportionen auf einem linearen Träger (6; 7) angeordnet sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratportionen (1) des Verbunds von Substratportionen auf einem kreis- oder scheibenförmigen Träger (5) angeord net sind.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verbund von Substratportionen sechs bis zwölf Substratportionen (1) enthält.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Substratportionen (1) in dem Verbund von Substratportionen jeweils eine zylindrische Form mit einer Länge von 3 mm bis 30 mm, vorzugsweise 5 mm bis 15 mm, und einem Durchmesser von 3 mm bis 10 mm, vorzugsweise von 4 mm bis 7 mm, haben, wobei die jeweilige Umhüllung (3) als Zylindermantel angeordnet ist und die Stirnseiten des Zy linders als Lufteintrittsöffnung und als Aerosolaustritts öffnung eingerichtet sind.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das aerosolbildende Material (2) in dem Ver bund von Substratportionen Schnittabak, geschnittene Tabak rippen, Folientabakschnitt und/oder ein extrudiertes Tabak material aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das aerosolbildende Material (2) in dem Ver bund von Substratportionen ein mit Aromasubstanzen beauf schlagtes Trägermaterial aufweist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das aerosolbildende Material (2) in dem Ver bund von Substratportionen ein verdampfbares Polyol, vor zugsweise Glycerin oder Propylenglykol, zu einem Anteil von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, enthält.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umhüllungen (3) der Substratportionen (1), in dem Verbund von Substratportionen ein weitgehend luftun durchlässiges Umhüllungsmaterial, vorzugsweise ein niedrig poröses Cigarettenpapier, aufweisen.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umhüllungen (3) der Substratportionen (1) in dem Verbund von Substratportionen ein Umhüllungsmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Metallfolie oder metallbeschichtetes Papier, aufweisen.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umhüllungen (3') der Substratportionen (1) in dem Verbund von Substratportionen elektrisch leitfä hig sind.

12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Inhaliervorrichtung eine Transportein richtung zum Transport der Substratportionen (1) in die Be triebsstellung (1a; 1b) aufweist.

13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40) der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, die in der Betriebsstellung befindliche Substratportion (1a) mittels eines durch diese Substratportion zu ziehenden, erwärmten Luftstroms (32) zu erwärmen.

14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizeinrichtung (53, 54, 60) der Inha liervorrichtung dazu eingerichtet ist, die in der Betriebs stellung befindliche Substratportion (1b) durch Wärmeüber tragung auf die Umhüllung und/oder Erwärmung der Umhüllung (3') zu erwärmen.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, die in der Betriebsstellung befindliche Substratpor tion durch Kontakt mit einem Heizelement zu erwärmen.

16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizeinrichtung (53, 54, 60) der Inha liervorrichtung eine elektrische Heizeinrichtung ist.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Heizeinrichtung (53, 54, 60) der Inhalier vorrichtung eine Batterie (61) oder ein Akkumulator (61) vorgesehen ist, die bzw. der in dem Gehäuse (50) der Inha liervorrichtung oder in einem separaten Gehäuse unterge bracht oder unterbringbar ist.

18. System nach Anspruch 16 oder 17 in Verbindung mit Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (53, 54, 60) der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, die in der Betriebsstellung befindliche Substratportion (1b) durch einen durch die leitfähige Umhüllung (3') dieser Substratportion fließenden Heizstrom zu erwärmen.

19. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40) der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, durch ther mische oder katalytische Verbrennung Wärme zu erzeugen.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) der Inhaliervorrichtung zur Aufnahme eines Brennstoffbehälters (41) für einen gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoff eingerichtet ist.

21. System nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff für die Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40) der Inhaliervorrichtung ein Kohlenwasserstoff, vor zugsweise Propan oder Butan, vorgesehen ist.

22. System nach einem der Ansprüche 19 bis 21 in Verbindung mit Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrich tung (30, 33, 34, 35, 36, 40) der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Luftstrom (32) durch Kontakt von einem brennbaren Gas/Luftgemisch mit einem Katalysator (33) zu erwärmen.

23. System nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mundstück (10) lösbar mit der Inhalier vorrichtung verbunden ist.

24. System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mundstück (10) eine Länge von 10 mm bis 40 mm und einen Durchmesser von 6 mm bis 12 mm aufweist.

25. System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mundstück (10) eine hohle Papier- oder Kartonhülse aufweist.

26. System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mundstück (10) als Filtermundstück ausge bildet ist, wobei das Filtermaterial vorzugsweise Cellulo seacetat, Papier, Myria und/oder Polypropylen mit einer ein- oder mehrlagigen Papierumhüllung aufweist.

27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (10) einen Filterstöpsel aus mehreren in axialer Richtung hintereinander angeordneten Teilelementen auf weist, von denen vorzugsweise eines oder mehrere axiale Bohrungen aufweisen.

28. System nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mundstück (10) eine oder mehrere Perfora tionszonen aufweist.

29. Inhaliervorrichtung mit einem Gehäuse (20; 50), mit einer Halterung (23, 24; 53) für einen Verbund von Substratpor tionen, der eine Anzahl von auf einem Träger (5; 6; 7) angeordneten Substratportionen (1) aufweist, wobei jede der Substratportionen (1) innerhalb einer Umhüllung (3), die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung hat, aerosolbildendes Material (2) enthält, und mit einer Heizeinrichtung (30, 33, 34, 35, 36, 40; 53, 54, 60), wobei die Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet ist, daß jede Substratportion (1) des Verbunds von Substratportionen in eine Betriebsstellung (1a; 1b) bewegbar ist und in der Betriebsstellung (1a; 1b) zur Aerosolbildung erwärmbar ist.

30. Inhaliervorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch Merkmale der Inhaliervorrichtung aus einem der Ansprüche 12 bis 22.

31. Verbund von Substratportionen, der zur Verwendung mit einer Inhaliervorrichtung nach Anspruch 29 oder 30 eingerichtet ist und der eine Anzahl von auf einem Träger (5; 6; 7) angeordneten Substratportionen (1) aufweist, wobei jede der Substratportionen (1) innerhalb einer Umhüllung (3), die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung hat, aerosolbildendes Material (2) enthält.

32. Verbund von Substratportionen nach Anspruch 31, gekenn zeichnet durch Merkmale des Verbunds von Substratportionen aus einem der Ansprüche 2 bis 11.

33. Mundstück, das zur Verwendung mit einer Inhaliervorrichtung nach Anspruch 29 oder 30 eingerichtet ist, wobei das Mund stück (10) in der Betriebsstellung einer Substratportion mit der Aerosolaustrittsöffnung dieser Substratportion (1a; 1b) in Verbindung steht, und das lösbar mit der Inhalier vorrichtung verbindbar ist.

34. Mundstück nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Merkmale des Mundstücks aus einem der Ansprüche 24 bis 28.