EP0364805B1 - Article for the simulation of smoking - Google Patents

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EP0364805B1
EP0364805B1 EP89118278A EP89118278A EP0364805B1 EP 0364805 B1 EP0364805 B1 EP 0364805B1 EP 89118278 A EP89118278 A EP 89118278A EP 89118278 A EP89118278 A EP 89118278A EP 0364805 B1 EP0364805 B1 EP 0364805B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier structure
nicotine
article according
active part
article
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89118278A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0364805A1 (en
Inventor
Hermann Schwartz
Max Burger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burger Soehne AG
Original Assignee
Burger Soehne AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Burger Soehne AG filed Critical Burger Soehne AG
Priority to AT89118278T priority Critical patent/ATE101493T1/en
Publication of EP0364805A1 publication Critical patent/EP0364805A1/en
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Publication of EP0364805B1 publication Critical patent/EP0364805B1/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F42/00—Simulated smoking devices other than electrically operated; Component parts thereof; Manufacture or testing thereof
    • A24F42/20—Devices without heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F42/00—Simulated smoking devices other than electrically operated; Component parts thereof; Manufacture or testing thereof
    • A24F42/60—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to an article for simulating smoking by inhaling nicotine without exposure to heat, with a housing having an air inlet and an air outlet opening, which contains a support structure inside which receives a nicotine preparation which can be evaporated at room temperature.
  • the tubular housing contains, as a nicotine support structure, an absorbent mass (for example a roll of filter paper) with a central longitudinal bore which is widened towards both ends.
  • the absorbent mass is saturated with a liquid nicotine preparation.
  • nicotine liquid should evaporate on the surface of the borehole as a result of the Venturi effect and can thus be inhaled.
  • EP-A 0 202 512 in turn describes a "smoker" article of the type mentioned at the beginning, with which on the one hand one increased nicotine release per puff, but in particular an effective evaporation to avoid that nicotine in droplet form is carried away by the draft.
  • This is to be achieved by a porous plug made of polymerized material, in which material nicotine is effectively absorbed, that is to say embedded in the interior between the molecular polymer chains. The nicotine release should then take place through desorption from the material when air is drawn through.
  • the present invention is intended to overcome the disadvantages inherent in the known product proposals mentioned above.
  • the aim is to produce an article for "smokeless" nicotine inhalation which is suitable for series production and which, with acceptable amounts of the nicotine preparation to be introduced, enables suitable, metered nicotine loads with train sequences which correspond to the usual smoking processes.
  • the supporting structure essentially filling the effective cross section of the housing and receiving the nicotine preparation forms a plurality of continuous flow channels, on the free and non-absorbing surface of which the nicotine preparation is attached as a thin layer that leaves the channels open.
  • the nicotine preparation is thus exposed to the passing air as a thin film on a relatively large free surface, which practically corresponds to the surface of a "labyrinth" of channels. It is also essential that the material of the support structure is at least tight on the surface of the channels, i.e. is impermeable to the nicotine preparation and the preparation therefore only adheres to the material through adhesion (wetting), but does not penetrate the material through absorption.
  • the preparation should also in no way fill the flow channels, but leave them free for the air flow.
  • the housing can essentially correspond to the shape of a cigarette, but other designs are also conceivable, for example similar to a tobacco pipe, etc.
  • various embodiments are to be considered for the supporting structure, for example a (loose) filling of a granulate, for example of Balls, a bundle of parallel rods, an open-pore sintered body (frit), a solid, open-cell foam, etc.
  • the supporting structure glass is considered particularly suitable because of its tightness, low price, neutral taste and chemical resistance; however, other materials can also be considered, such as aluminum or other metals, glazed or dense ceramics, certain dense plastics such as polytetrafluoroethylene (Teflon) etc.
  • the introduction of the required small amounts of nicotine preparation into the supporting structure can be achieved by applying a measured volume of the preparation to the Outside surface take place, whereupon the liquid spreads relatively quickly over the channel surfaces inside the structure thanks to good wetting.
  • a suitable nicotine preparation is, for example, pure nicotine and other preparations known per se, such as are given, for example, in the publications cited above relating to the prior art and also in EP-A 0 148 749.
  • Any desired aroma substances, such as tobacco aroma, fruit aromas, mint, etc. can either be added to the nicotine preparation or added separately in the housing, for example in a filter-like element or as a "capsule", etc.
  • the nicotine preparation can either be added to the support structure already in the housing, or it can be loaded with nicotine preparation in a preparatory production step and only then inserted into the housing. Protection is therefore also claimed for the prepared supporting structure itself as a preliminary product (claims 18 to 31).
  • the article for simulating smoking according to the example according to FIG. 1 has a housing 10, for example made of plastic, on which a mouthpiece 13 is molded.
  • the air inlet opening 11 of the housing 10 and the air outlet opening formed as a channel 12 in the mouthpiece 13 can be closed if necessary, for example during the storage time of the finished article, by a cover 6 or a stopper 8, both made of soft plastic, for example.
  • a support structure Arranged in the interior of the housing 10 is a support structure, designated overall by 14, which accommodates a nicotine preparation that can evaporate at room temperature, as will be described in more detail below.
  • the support structure 14 has a cylindrical container 15 with a lid 16 and is inserted into the housing 10 from the air inlet opening 11 up to the axial support on stop ribs 19.
  • a number of holes 18 are provided for the passage of air.
  • the container 15 of the support structure 14 is essentially filled with a bed of granules - in the present example glass spheres of the same diameter as one another.
  • This granular bed - it can also be a bed of irregularly shaped grains or balls of different diameters - forms the active part of the support structure 14.
  • the support structure has a plurality of continuous flow channels (here through the interconnected spaces between forms the granules or balls) for the air sucked in during inhalation, a nicotine preparation which can evaporate at room temperature being deposited as a thin layer on the free surface of these channels, which leaves the channels open;
  • the material forming the active part of the support structure is at least dense on the surface, ie it does not absorb the nicotine preparation attached.
  • FIG. 1 An arbitrary region of the ball bed is shown enlarged and designated A (for the sake of simplicity as a regular, densest ball packing in two layers).
  • a container 15 with an inner diameter of 7.5 mm and a length (inside) of 30 mm is filled with glass balls 20 of the same size in order to form the support structure 14.
  • the number of balls that can be accommodated in the container was determined empirically for some ball radii R; it is somewhat less than with theoretically the densest ball packing.
  • This layer thickness can then be compared with the radius r of the incircle (Fig. 1, B.) for a given sphere radius R.
  • Table 1 below, the relationships for three Different sphere sizes are shown with a constant load of 6 mm3 preparation (6 mg pure nicotine): Table 1 Sphere radius R [mm] Number of balls Total spherical area [mm2] Layer thickness [ ⁇ m] Incircle radius r [ ⁇ m] 1.5 52 1470 4.1 232 1.2 98 1773 3.4 186 1 171 2149 2.8 155 0.75 434 3068 1.9 116
  • the thickness of the layer 22 is only a small fraction of the incircle radius r (approximately 1/50 or 1/60). On the one hand, this means that the cross section of the channels 21 remains wide open, and on the other hand that the capillary action on the liquid layers is low, that is to say it is limited to the vicinity of the contact points (and specifically to smaller areas than shown in FIG. 1, B. because there the layer thickness is exaggerated). These ratios do not change fundamentally if the nicotine loading quantity is halved or doubled compared to the assumed 6 mg.
  • the "labyrinth" of the flow channels 21 has a rather large, free evaporation surface which, although it does not correspond to the entire spherical surface (Table 1), does comes close. If air is sucked through the channels 21 when the article is used, part of the nicotine evaporates on this entire wetted surface, which is then inhaled with the air. During a large number of successive trains, the extent of the evaporation surface changes very little, the layer 22 is only gradually removed in thickness.
  • FIG. 2 Another embodiment of an article for simulating smoking is shown in FIG. 2 and is described below described.
  • This article has a housing 10a in the form of a tube, for example with the dimensions of a cigarette, with an air inlet opening 11 and an air outlet opening 12.
  • the support structure 24 for a nicotine preparation is designed here as a bundle of parallel longitudinal rods 30 made of non-absorbent material; preferably, as can be seen from the enlarged section C, the rods 30 have a circular cross section, the interstices between them forming a multiplicity of flow channels 31 for the air which is drawn through.
  • the rods 30 can also have a different, for example irregular, cross section, provided that they leave gaps open for the formation of flow channels.
  • an air-permeable barrier 25 for example in the form of a wire screen, can be inserted into the tube in order to prevent individual rods 30 from escaping.
  • the tube 10a can, for example, be wound from several layers of paper or made from thin cardboard; An impermeable inner coating, for example an aluminum foil, is expediently applied so that the nicotine preparation received by the support structure 24 does not diffuse into the material of the tube 10a.
  • a nicotine preparation evaporable at room temperature is deposited as a thin layer 32, which leaves the flow channels 31 open; in section C, the layer 32 is drawn too thick compared to the diameter of the rods 30, only in order to be able to represent it better.
  • a tube 10a with an inner diameter of 7.5 mm is assumed, in the cross section of which a bundle of parallel, circular rods 30 in the number and possible depending on the rod diameter with a length of 50 mm.
  • a liquid nicotine preparation with a volume of 6 mm 3 is evenly distributed over the entire surface of such a carrier structure 24.
  • Table 3 The resulting geometric relationships for various rod radii (rod diameters 2.4, 2 and 1.5 mm) are shown in Table 3; As a size comparison for the calculated layer thickness, the incircle radius between three contacting rods 30 is again given (not shown in FIG. 2, C.).
  • the incircle radius is a multiple of the calculated layer thickness, ie the cross section of the channels 31 remains wide open and the capillary effect in the "protruding corners" the channels 31 (on either side of a line of contact between two bars 30) remain small.
  • the arrangement - including all the other supporting structures described here - has nothing in common with a porous material which absorbs a liquid and is "saturated” by it. This can also be easily recognized if the total free volume formed by the flow channels 31 or not taken up by the volume of the rods 30 is calculated.
  • the choice of material for the support structure also ensures that the nicotine preparation is on the structure surface attached layer remains and is not diffused into the interior of the material or is absorbed by the material.
  • the article may be desirable for the article to contain flavorings, for example tobacco flavor, fruit flavors, mint or the like, which are to be inhaled together with the evaporated nicotine.
  • flavorings and / or other additives can be added to liquid pure nicotine, which mixture is introduced into the supporting structure as a nicotine preparation.
  • tobacco flavor oil known per se should be mentioned, which is suitable for mixing with pure nicotine.
  • aroma substances or the like in a separate carrier in addition to the supporting structure in the housing of the article.
  • a separate aroma carrier is shown schematically in FIG. 2 as an air-permeable "plug" 26, for example made of cigarette filter material or the like.
  • plug an air-permeable "plug" 26
  • Such a carrier 26 is expediently arranged in front of the support structure 24 in the housing, based on the direction of flow of the air; an arrangement behind the support structure seems less suitable, since part of the evaporated nicotine carried in the air stream could then be absorbed again in the material of the carrier 26.
  • the further exemplary embodiment of an article according to FIG. 3 has a housing 10b with a mouthpiece 13, air inlet opening 11 and air outlet opening 12 similar to that in FIG. 1.
  • Support structure 34 for a nicotine preparation has a self-supporting cylindrical body arranged in the housing 10b.
  • it is a solid, open-cell foam body with a structure as can be seen from the greatly enlarged section D.
  • the cavities or "cells" 36 distributed in the interior of the body are connected to one another at numerous points and form a multiplicity of flow channels 37 which run through the support structure 34 and are also "networked" with one another in many ways.
  • a nicotine preparation that evaporates at room temperature is also deposited on the entire surface of the cells 36 or channels 37 as a thin layer that leaves the channels open (the layer is not shown in FIG. 3).
  • the support structure 34 must also be dense, ie non-absorbent, at least on its surface (surface of the cells 36 or the channels 37); glass is again the most suitable material.
  • An open-cell foam body with an internal structure roughly according to section D can also be understood as a "positive-negative reversal" of a ball bed, i.e. the open cells or "bubbles" of the foam take the place of the balls in the ball bed.
  • the total surface area of the bubbles is probably somewhat smaller than would be achievable with a ball filling (sum of the ball surfaces), but on the other hand, there are practically no recessed corners in the foam structure and therefore no capillary action.
  • a body that can be used as a support structure 34 can also be produced as a sintered body from a bed of balls or grains of the same or different grain size.
  • the structural properties of the body can be set within wide limits as required; the same also applies to the production of open-cell foam bodies.
  • Such structural properties can be important for the introduction of the nicotine preparation and its distribution on the surface, but in particular for the flow resistance of the support structure when air is drawn through.
  • So-called open-pore sintered glass which can be produced with specifically set structural parameters and in the desired outer shape, has proven to be a very suitable material for the support structure 34.
  • An average pore size in a range between approximately 150 and 300 ⁇ m and a pore volume of approximately 50 to 80% may be mentioned merely as an example; such a product is free of binders and largely inert and has a large specific surface area which is readily wettable with the nicotine preparation.
  • a cylindrical stopper of this type 8.5 mm in diameter and 10 mm in length, loaded with 4 mg of pure nicotine, inhalable amounts of nicotine of the order of 12 to 16 ⁇ g can be achieved during the first 100 to 150 puffs.
  • FIG. 4 shows, on a somewhat larger scale than before, a further embodiment which differs from those according to FIGS. 1 to 3 especially in the outer shape of the support structure and the flow conditions resulting therefrom.
  • a support structure 44 in the form of a cylindrical tube is arranged in the interior of a cylindrical, broken housing 10c with an air inlet opening 11 and an outlet bore 12. The end of the tube adjacent to the housing opening 11 is closed by a disk 43 and centered between a plurality of support ribs 41 formed on the inside of the housing 10c and distributed over the circumference. The other end of the tube extends over a connecting piece 42 surrounding the bore 12 and is thereby also centered.
  • the tensile resistance and the available total surface of the flow channels can be set largely independently of one another. (It is only to be mentioned as an indication that the draw resistance of various cigarette brands varies within wide limits between approximately 35 and 120 mm WS).
  • the supporting structures are preferably held with a vertical axis, and a measured volume of liquid is applied from a closed container to one end face of the structure by means of a metering device known per se (in the structure 14 according to FIG. 1 with the cover 16 removed).
  • a metering device known per se (in the structure 14 according to FIG. 1 with the cover 16 removed).
  • the liquid preparation spreads quickly over the surface of the flow channels thanks to its good wettability and relatively quickly penetrates to the opposite end of the structure.
  • gentle shaking or vibrating can promote the spreading of the liquid.
  • the load-bearing structure can be loaded either before or after installation in the housing. In any case, a separate production and "assembly" of the support structure can be useful regardless of the housing in the context of a large-scale production.
  • the support structure in all embodiments that, as already mentioned several times, its material should at least be so dense on the surface that the nicotine preparation does not absorb becomes.
  • chemically resistant and dense metals or metal alloys for example aluminum, can also be used as materials. Structures made of dense and / or glazed ceramic should also be considered.
  • special plastics such as polytetrafluoroethylene (Teflon) or polybutylene terephthalate, which are known to be particularly dense or impermeable, would also be conceivable.
  • Teflon polytetrafluoroethylene
  • polybutylene terephthalate which are known to be particularly dense or impermeable, would also be conceivable.

Abstract

The purpose of the article is to simulate smoking by the inhalation of nicotine without the action of heat. A housing (10), having an air inlet (11) and an air outlet (12), contains a carrier structure (14), for example a bed of spheres (20), for a nicotine product which is vaporisable at room temperature. <??>The carrier structure (14) forms a large number of end-to-end flow channels (21). The nicotine product (e.g. pure nicotine) is deposited on their free, non-absorbent surface as a thin layer (22) which leaves the channels (21) free. <??>Suitable materials for the carrier structure (14) are glass and other sufficiently impermeable, inert materials. Various forms of carrier structures are described. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Artikel zur Simulation des Rauchens durch Inhalieren von Nikotin ohne Wärmeeinwirkung, mit einem eine Lufteintritts- und eine Luftaustrittsöffnung aufweisenden Gehäuse, welches im Innern eine Tragstruktur enthält, die ein bei Raumtemperatur verdunstbares Nikotinpräparat aufnimmt.The invention relates to an article for simulating smoking by inhaling nicotine without exposure to heat, with a housing having an air inlet and an air outlet opening, which contains a support structure inside which receives a nicotine preparation which can be evaporated at room temperature.

Es ist allgemein bekannt, dass beim Rauchen von Tabak eine Nikotindosis aufgenommen wird, die auf den Raucher eine stimulierende, von ihm erwartete Wirkung ausübt, dass aber mit dem Verglimmen des Tabaks, insbesondere beim sehr verbreiteten Zigarettenrauchen, die Erzeugung von vielerlei Schadstoffen verbunden ist. Solche Schadstoffe - man unterscheidet gasförmige und partikelförmige Stoffe - gelangen nicht nur im Rauch-Hauptstrom zum Raucher selbst, sondern im von der Glimmstelle ausgehenden Nebenstrom-Rauch auch in die Umgebung, wo sie sogenannte "Passivraucher" belästigen können.It is generally known that tobacco smoking ingests a nicotine dose that has a stimulating, expected effect on the smoker, but that the smoldering of tobacco, especially in the case of very widespread cigarette smoking, is associated with the generation of a wide variety of pollutants. Such pollutants - a distinction is made between gaseous and particulate substances - do not only reach the smoker in the main smoke stream, but also in the surroundings in the secondary stream smoke emanating from the smoldering point, where they can annoy so-called "passive smokers".

Da die Nikotinaufnahme in begrenzten Mengen allein oder gegebenenfalls in Verbindung mit Aromastoffen kaum als entscheidend gesundheitsschädlich angesehen wird, sind Versuche unternommen worden, eine stimulierende Nikotinaufnahme ohne die mit dem Rauchen zwangsläufig verbundene Verbrennung von Tabak zu ermöglichen. Damit würden - nebst dem Wegfall sämtlicher Schadstoffe des Rauches - gleichzeitig jegliche Probleme des Passivrauchens, aber auch Brandschäden, hygienische Beeinträchtigungen durch Teer usw. entfallen.Since nicotine intake in limited quantities alone or possibly in conjunction with flavorings is hardly considered to be critically harmful to health, attempts have been made to enable stimulant nicotine intake without the tobacco burning which is inevitably associated with smoking. This would - in addition to the elimination of all pollutants from the smoke - at the same time any problems of passive smoking, but also fire damage, hygienic impairments due to tar, etc. are eliminated.

Ein "Raucher"-Artikel der eingangs genannten Art zum simulierten Rauchen ist aus der US-PS 4 284 089 bekannt geworden. Gemäss jenem Vorschlag enthält das rohrförmige Gehäuse als Nikotin-Tragstruktur eine absorbierende Masse (z.B. ein Wickel aus Filterpapier) mit einer zentralen Längsbohrung, die gegen beide Enden hin erweitert ist. Die saugfähige Masse wird mit einem flüssigen Nikotinpräparat gesättigt. Beim Durchziehen von Luft durch die Längsbohrung soll an der Bohrungsoberfläche Nikotinflüssigkeit infolge Venturi-Effekt verdampfen und dadurch inhaliert werden können. Da bei dieser Anordnung die absorbierende Masse (wie ein Docht) mit Flüssigkeit gesättigt wird, ist für eine Beladung die beträchtliche Nikotinmenge von etwa 300 mg erforderlich, d.h. ein Mehrfaches der für den Menschen letalen Dosis. Ferner muss bei aufeinanderfolgenden Luftzügen ständig Nikotin aus dem Innern der Trägermasse zur Bohrungsoberfläche durch Kapillarwirkung nachfliessen, was eine gewisse Zeit benötigt. Dies bewirkt, dass bei Zugfolgen mit beim Inhalieren üblichen Zeitintervallen die pro Zug aufgenomene Nikotinmenge rasch abnimmt - ein Verlauf, der demjenigen des normalen Rauchens entgegengesetzt ist. Eine Modifikation der vorerwähnten Anordnung ist in der EP-A 0 149 997 beschrieben. Hierbei sind, abwechselnd mit den Nikotin enthaltenden und eine Längsbohrung aufweisenden Abschnitten, "isolierende" Abschnitte im Gehäuse längs aneinandergereiht. Allerdings ist kaum einzusehen, wie dadurch eine drastische Reduktion der Nikotin-Ladungsmenge (bei vergleichbarer Nikotinabgabe) auf angeblich "1-30 mg" erreicht werden soll. Es fehlen denn auch in jener Veröffentlichung jegliche Angaben über erzielte Nikotinmengen pro Zug.A "smoker" article of the type mentioned for simulated smoking has become known from US Pat. No. 4,284,089. According to that proposal, the tubular housing contains, as a nicotine support structure, an absorbent mass (for example a roll of filter paper) with a central longitudinal bore which is widened towards both ends. The absorbent mass is saturated with a liquid nicotine preparation. When air is drawn through the longitudinal borehole, nicotine liquid should evaporate on the surface of the borehole as a result of the Venturi effect and can thus be inhaled. With this arrangement, since the absorbent mass (like a wick) is saturated with liquid, the considerable amount of nicotine of about 300 mg is required for a load, ie a multiple of the lethal dose for humans. Furthermore, in the case of successive drafts, nicotine has to flow continuously from the inside of the carrier mass to the bore surface by capillary action, which takes a certain time. The result of this is that in the case of train sequences with the usual time intervals when inhaling, the amount of nicotine consumed per train decreases rapidly - a process which is opposite to that of normal smoking. A modification of the above-mentioned arrangement is described in EP-A 0 149 997. Here, alternating with the nicotine-containing sections and having a longitudinal bore, "insulating" sections are strung together in the housing. However, it is difficult to see how a drastic reduction in the amount of nicotine charged (with comparable nicotine release) to supposedly "1-30 mg" is to be achieved. There is also no information in this publication about the amount of nicotine achieved per train.

Eine dem Produkt nach US-A-4 284 089 etwa vergleichbare, Zigaretten-ähnlicher Artikel ist ferner aus der GB-A-2 199 229 bekannt. Dort sind in einem zylindrischen Rohr nebeneinander zwei Elemente aus luftdurchlässigem, absorbierendem Material angeordnet, von denen das eine mit einer freien Nikotinbase, das zweite mit einer Säure imprägniert ist, die mit der Nikotinbase reagieren kann. Das Dokument enthält keine Angaben über die in jedem Element enthaltenen Flüssigkeitsmengen oder die pro Zug verdunsteten Nikotinmengen. Aus dem Umstand jedoch, dass absorbierendes Material mit Flüssigkeit imprägniert ist, lässt sich schliessen, dass etwa ähnliche Verhältnisse vorliegen wie bei der vorgenannten Veröffentlichung.An article comparable to the product according to US-A-4 284 089 and similar to cigarettes is also known from GB-A-2 199 229. There are two elements made of air-permeable, absorbent material arranged side by side in a cylindrical tube, one of which is impregnated with a free nicotine base, the second with an acid that can react with the nicotine base. The document contains no information about the amount of liquid contained in each element or the amount of nicotine evaporated per train. However, from the fact that absorbent material is impregnated with liquid, it can be concluded that the conditions are similar to those in the aforementioned publication.

Die EP-A 0 202 512 beschreibt wiederum einen "Raucher"-Artikel der eingangs genannten Gattung, mit welchem einerseits eine erhöhte Nikotinabgabe pro Zug, insbesondere aber eine wirksame Verdampfung angestrebt werden, um zu vermeiden, dass Nikotin in Tröpfchenform vom Luftzug mitgerissen wird. Dies soll durch einen porösen Pfropfen aus polymerisiertem Material erreicht werden, in welchem Material Nikotin effektiv absorbiert ist, d.h. im Innern zwischen den molekularen Polymerketten eingelagert. Die Nikotin-Abgabe soll dann durch Desorption aus dem Material beim Durchziehen von Luft erfolgen. Solche Absorptions- und Desorptionsvorgänge laufen allerdings bekanntlich extrem langsam ab, was auch in der genannten Veröffentlichung bestätigt wird: Zur Beladung von Proben aus Polypropylen mit wenigen Gewichtsprozenten Nikotin werden, beim Eintauchen in Reinnikotin, mehrere Tage oder 1 Woche benötigt (stark temperaturabhängig). Anderseits geht die (an sich geringe) Nikotinabgabe äusserst langsam vor sich und kann sich über mehrere tausend Züge erstrecken was natürlich - bei üblichen Rauchergewohnheiten - nicht nutzbar ist. Problematisch ist auch die Massenproduktion solcher Artikel, da zum Beladen der porösen Pfropfen während der langen Absorptionsdauer entsprechende Tauchbäder mit hochgiftigem Reinnikotin erforderlich sind; nach der Tauchbehandlung muss das an den Pfropfen anhaftende Nikotin sodann ausgewaschen und die nikotinhaltige Waschflüssigkeit schliesslich entsorgt werden. Am fertigen Produkt sind ferner, jedenfalls bei längerer Lagerdauer, chemische Wechselwirkungen zwischen dem Propfenmaterial (Kunststoff) und dem darin absorbierten Nikotin nicht auszuschliessen.EP-A 0 202 512 in turn describes a "smoker" article of the type mentioned at the beginning, with which on the one hand one increased nicotine release per puff, but in particular an effective evaporation to avoid that nicotine in droplet form is carried away by the draft. This is to be achieved by a porous plug made of polymerized material, in which material nicotine is effectively absorbed, that is to say embedded in the interior between the molecular polymer chains. The nicotine release should then take place through desorption from the material when air is drawn through. Such absorption and desorption processes, however, are known to be extremely slow, which is also confirmed in the publication mentioned: to load samples made of polypropylene with a few percent by weight nicotine, when immersed in pure nicotine, takes several days or 1 week (highly temperature-dependent). On the other hand, the (in itself low) nicotine release is extremely slow and can extend over several thousand puffs, which of course - with normal smoking habits - cannot be used. The mass production of such articles is also problematic since appropriate immersion baths with highly toxic pure nicotine are required to load the porous plugs during the long absorption period; after the immersion treatment, the nicotine adhering to the plugs must then be washed out and the nicotine-containing washing liquid must finally be disposed of. Furthermore, chemical interactions between the plug material (plastic) and the nicotine absorbed therein cannot be ruled out on the finished product, at least in the case of a longer storage period.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die den vorgenannten, bekannten Produktvorschlägen anhaftenden Nachteile behoben werden. Es wird ein für Serienherstellung geeigneter Artikel zur "rauchlosen" Nikotin-Inhalation angestrebt, welcher bei vertretbaren Mengen des einzubringenden Nikotinpräparats geeignete, dosierte Nikotinfrachten bei Zugfolgen ermöglicht, die etwa üblichen Rauchvorgängen entsprechen.The present invention is intended to overcome the disadvantages inherent in the known product proposals mentioned above. The aim is to produce an article for "smokeless" nicotine inhalation which is suitable for series production and which, with acceptable amounts of the nicotine preparation to be introduced, enables suitable, metered nicotine loads with train sequences which correspond to the usual smoking processes.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die den wirksamen Querschnitt des Gehäuses im wesentlichen ausfüllende, das Nikotinpräparat aufnehmende Tragstruktur eine Vielzahl von durchgehenden Strömungskanälen bildet, an deren freier und nicht absorbierender Oberfläche das Nikotinpräparat als dünne, die Kanäle offen lassende Schicht angelagert ist.The above object is achieved according to the invention in that that the supporting structure essentially filling the effective cross section of the housing and receiving the nicotine preparation forms a plurality of continuous flow channels, on the free and non-absorbing surface of which the nicotine preparation is attached as a thin layer that leaves the channels open.

Somit ist das Nikotinpräparat als dünner Film auf einer verhältnismässig grossen freien Oberfläche, die praktisch der Oberfläche eines "Labyrinths" von Kanälen entspricht, der durchziehenden Luft ausgesetzt. Wesentlich ist dabei auch, dass das Material der Tragstruktur wenigstens an der Oberfläche der Kanäle dicht, d.h. impermeabel für das Nikotinpräparat ist und das Präparat somit nur durch Adhäsion (Benetzung) am Material haftet, aber nicht durch Absorption in dieses eindringt. Auch soll das Präparat die Strömungskanäle keineswegs ausfüllen, sondern diese für die Luftströmung frei lassen. Es tritt also kaum Kapillarwirkung auf (allenfalls in geringem Masse an einspringenden Ecken der Kanal-Hohlräume) und es erfolgt kein "Nachfliessen" oder "Nachdiffundieren" des Präparats innerhalb der Tragstruktur während dem Verdunsten; die wirksame, benetzte Verdunstungsoberfläche bleibt somit praktisch unverändert und die Schicht wird beim Inhalieren in aufeinanderfolgenden Zügen gleichmässig abgetragen. Die Beladung der Luft mit verdunstetem Nikotin ist auch praktisch unabhängig von den Zeitintervallen zwischen den aufeinanderfolgenden Zügen, da keine "Verarmung" der Verdunstungsoberfläche erfolgt.The nicotine preparation is thus exposed to the passing air as a thin film on a relatively large free surface, which practically corresponds to the surface of a "labyrinth" of channels. It is also essential that the material of the support structure is at least tight on the surface of the channels, i.e. is impermeable to the nicotine preparation and the preparation therefore only adheres to the material through adhesion (wetting), but does not penetrate the material through absorption. The preparation should also in no way fill the flow channels, but leave them free for the air flow. So there is hardly any capillary action (at most to a small extent at the protruding corners of the channel cavities) and there is no "reflow" or "re-diffusion" of the preparation within the support structure during evaporation; the effective, wetted evaporation surface thus remains practically unchanged and the layer is evenly removed during inhalation in successive strokes. The loading of the air with evaporated nicotine is also practically independent of the time intervals between the successive trains, since there is no "depletion" of the evaporation surface.

Der Erfindungsgegenstand lässt sich natürlich in mancherlei Ausgestaltungen herstellen. So kann das Gehäuse im wesentlichen der Gestalt einer Zigarette entsprechen, doch sind durchaus auch andere Bauformen denkbar, z.B. ähnlich einer Tabakpfeife usw. Insbesondere sind für die Tragstruktur verschiedene Ausführungsformen in Betracht zu ziehen, so beispielsweise eine (lose) Schüttung eines Granulats, z.B. von Kugeln, ein Bündel von parallelen Stäben, ein offenporiger Sinterkörper (Fritte), ein fester, offenzelliger Schaum usw. Als Werkstoff für die Tragstruktur wird Glas als besonders geeignet angesehen wegen seiner Dichtheit, geringem Preis, Geschmacksneutralität und chemischer Beständigkeit; indessen kommen auch andere Materialien in Betracht, wie Aluminium oder andere Metalle, glasierte oder dichte Keramik, gewisse dichte Kunststoffe wie Polytetrafluoräthylen (Teflon) usw. Das Einbringen der benötigten geringen Mengen von Nikotinpräparat in die Tragstuktur kann durch Aufbringen eines abgemessenen Volumens des Präparats an der Aussenfläche erfolgen, worauf sich die Flüssigkeit dank guter Benetzung relativ rasch über die Kanaloberflächen im Innern der Struktur ausbreitet. Als Nikotinpräparat eignet sich z.B. Reinnikotin sowie weitere an sich bekannte Präparate, wie sie z.B. in den vorstehend zum Stand der Technik genannten Veröffentlichungen und ausserdem in der EP-A 0 148 749 angegeben sind. Allenfalls erwünschte Aromastoffe, wie Tabakaroma, Fruchtaromen, Minze usw. können entweder dem Nikotinpräparat beigemischt oder in dem Gehäuse getrennt beigefügt werden, z.B. in einem filterähnlichen Element oder als "Kapsel" usw.The subject of the invention can of course be produced in a variety of configurations. Thus, the housing can essentially correspond to the shape of a cigarette, but other designs are also conceivable, for example similar to a tobacco pipe, etc. In particular, various embodiments are to be considered for the supporting structure, for example a (loose) filling of a granulate, for example of Balls, a bundle of parallel rods, an open-pore sintered body (frit), a solid, open-cell foam, etc. As a material for the supporting structure glass is considered particularly suitable because of its tightness, low price, neutral taste and chemical resistance; however, other materials can also be considered, such as aluminum or other metals, glazed or dense ceramics, certain dense plastics such as polytetrafluoroethylene (Teflon) etc. The introduction of the required small amounts of nicotine preparation into the supporting structure can be achieved by applying a measured volume of the preparation to the Outside surface take place, whereupon the liquid spreads relatively quickly over the channel surfaces inside the structure thanks to good wetting. A suitable nicotine preparation is, for example, pure nicotine and other preparations known per se, such as are given, for example, in the publications cited above relating to the prior art and also in EP-A 0 148 749. Any desired aroma substances, such as tobacco aroma, fruit aromas, mint, etc., can either be added to the nicotine preparation or added separately in the housing, for example in a filter-like element or as a "capsule", etc.

Besondere, bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Artikels sind in den Patentansprüchen 2 bis 17 angegeben. Bei der Herstellung des Artikels kann das Nikotinpräparat entweder der bereits im Gehäuse befindlichen Tragstruktur beigegeben werden, oder es kann die Tragstruktur in einem vorbereitenden Produktionsschritt mit Nikotinpräparat beladen und erst anschliessend in das Gehäuse eingefügt werden. Es wird deshalb auch für die präparierte Tragstruktur selbst als Vorprodukt Schutz beansprucht (Ansprüche 18 bis 31).Particular, preferred embodiments of the article according to the invention are specified in claims 2 to 17. In the manufacture of the article, the nicotine preparation can either be added to the support structure already in the housing, or it can be loaded with nicotine preparation in a preparatory production step and only then inserted into the housing. Protection is therefore also claimed for the prepared supporting structure itself as a preliminary product (claims 18 to 31).

Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Artikels sowie deren Wirkungsweise und Eigenschaften im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1
zeigt im Längsschnitt eine erste Ausführungsform mit einer Tragstruktur in Form einer Kugelschüttung, aus welcher ein Ausschnitt in zwei Stufen vergrössert dargestellt ist;
Fig. 2
ist der Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Bündel von Längsstäben als Tragstruktur, wobei aus dem Querschnitt entlang der eingezeichneten Schnittlinie ein Ausschnitt vergrössert dargestellt ist;
Fig. 3
zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem offenzelligen, festen Schaumkörper als Tragstruktur, aus welchem ein Ausschnitt vergrössert und im Schnitt wiedergegeben ist; und
Fig. 4
ist eine Teildarstellung eines weiteren Beispiels im Längsschnitt, mit einer Tragstruktur in Form eines porösen Rohres.
Various exemplary embodiments of the article according to the invention and their mode of action and properties are explained in more detail below in connection with the drawing.
Fig. 1
shows in longitudinal section a first embodiment with a support structure in the form of a ball bed, from which a section is shown enlarged in two stages;
Fig. 2
is the longitudinal section of a second embodiment with a bundle of longitudinal bars as a support structure, a section of the cross-section along the drawn section line is shown enlarged;
Fig. 3
shows schematically a third embodiment with an open-cell, solid foam body as a support structure, from which a section is enlarged and shown in section; and
Fig. 4
is a partial view of another example in longitudinal section, with a support structure in the form of a porous tube.

Der Artikel zur Simulation des Rauchens gemäss dem Beispiel nach Fig. 1 weist ein z.B. aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse 10 auf, an welchem ein Mundstück 13 angeformt ist. Die Lufteintrittsöffnung 11 des Gehäuses 10 und die als Kanal 12 im Mundstück 13 ausgebildete Luftaustrittsöffnung können wenn nötig, z.B. während der Lagerzeit des fertigen Artikels, durch einen Deckel 6 bzw. einen Stopfen 8, beide z.B. aus Weichplastik, verschlossen werden. Im Innern des Gehäuses 10 ist eine insgesamt mit 14 bezeichnete Tragstruktur angeordnet, die ein bei Raumtemperatur verdunstbares Nikotinpräparat aufnimmt, wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird. Die Tragstruktur 14 weist im vorliegenden Fall einen zylindrischen Behälter 15 mit Deckel 16 auf und ist von der Lufteintrittsöffnung 11 her bis zur axialen Auflage an Anschlagrippen 19 in das Gehäuse 10 eingesetzt. Im Deckel 16 wie auch im Boden des Behälters 15 sind eine Anzahl Bohrungen 18 für den Luftdurchtritt vorgesehen.The article for simulating smoking according to the example according to FIG. 1 has a housing 10, for example made of plastic, on which a mouthpiece 13 is molded. The air inlet opening 11 of the housing 10 and the air outlet opening formed as a channel 12 in the mouthpiece 13 can be closed if necessary, for example during the storage time of the finished article, by a cover 6 or a stopper 8, both made of soft plastic, for example. Arranged in the interior of the housing 10 is a support structure, designated overall by 14, which accommodates a nicotine preparation that can evaporate at room temperature, as will be described in more detail below. In the present case, the support structure 14 has a cylindrical container 15 with a lid 16 and is inserted into the housing 10 from the air inlet opening 11 up to the axial support on stop ribs 19. In the cover 16 as well as in the bottom of the container 15, a number of holes 18 are provided for the passage of air.

Ein zwischen Behälter 15 und Deckel 16 eingesetzter Dichtungsring 17 dichtet die Tragstruktur 14, welche den wirksamen Querschnitt des Gehäuses 10 im wesentlichen ausfüllt, gegen dieses Gehäuse ab. Dadurch wird die Luft, welche beim Inhalieren durch die Oeffnung 11 angesaugt wird, zwangsläufig durch das Innere des Behälters 15 geleitet.A sealing ring 17 inserted between the container 15 and the lid 16 seals the support structure 14, which essentially fills the effective cross section of the housing 10, against this housing. As a result, the air which is sucked in through the opening 11 during inhalation is inevitably directed through the interior of the container 15.

Der Behälter 15 der Tragstruktur 14 ist mit einer Schüttung eines Granulats - beim vorliegenden Beispiel Glaskugeln von untereinander gleichem Durchmesser - im wesentlichen angefüllt. Diese Granulat-Schüttung - es kann sich auch um eine Schüttung von unregelmässig geformten Körnern oder von Kugeln unterschiedlichen Durchmessers handeln - bildet den aktiven Teil der Tragstruktur 14. Wesentlich ist, dass die Tragstruktur eine Vielzahl von durchgehenden Strömungskanälen (hier durch die untereinander verbundenen Zwischenräume zwischen den Granulatkörnern bzw. Kugeln) für die beim Inhalieren angesaugte Luft bildet, wobei an der freien Oberfläche dieser Kanäle ein bei Raumtemperatur verdunstbares Nikotinpräparat als dünne Schicht angelagert ist, welche die Kanäle offen lässt; wesentlich ist ebenso, dass das den aktiven Teil der Tragstruktur bildende Material wenigstens an der Oberfläche dicht ist, d.h. das angelagerte Nikotinpräparat nicht absorbiert. Es zeigt sich, dass es mit einer solchen Anordnung - bei ausreichender, beschichteter Oberfläche der Strömungskanäle - moglich ist, beim Durchziehen von Luft mit jedem Zug bei Raumtemperatur eine ausreichende Menge Nikotin zu verdunsten, um die stimulierende Wirkung des Rauchens zu simulieren. Dank fehlender Absorption bleibt das oberflächlich angelagerte Nikotin dauernd der Luft ausgesetzt, und es ist bereits mit geringen Nikotin-Beladungsmengen möglich, eine relativ grosse Oberfläche der Tragstruktur zu beschichten. Dies soll mit den nachstehenden quantitativen Ueberlegungen im Zusammenhang mit der Fig. 1 verdeutlicht werden:
In Fig. 1 ist ein beliebiger Bereich der Kugelschüttung vergrössert dargestellt und mit A bezeichnet (der Einfachheit halber als regelmässige, dichteste Kugelpackung in zwei Schichten). Hierbei sind nebeneinander- und übereinanderliegende Kugeln 20 und die dazwischen bestehenden Zwischenräume 21 sichtbar, welche die Vielzahl von durchgehenden Strömungskanälen bilden. Aus dem Bereich A ist sodann ein Teilbereich nochmals vergrössert dargestellt und mit B bezeichnet; dieser Bereich B stellt drei einander berührende Kugeln 20 im Schnitt sowie den dabei gebildeten Zwischenraum bzw. Stömungskanal 21 dar. In diesem stark vergrösserten Bereich B ist nun auch die dünne Schicht 22 des auf der Kugeloberfläche angelagerten Nikotinpräparats sichtbar (Schichtdicke nicht massstäblich, sondern eher zu gross dargestellt). Im Zwischenraum 21 ist ferner strichpunktiert der die drei Kugeln 20 mit dem Radius R berührende Inkreis mit dem Radius r eingezeichnet; wie sich leicht berechnen lässt, ist das Verhältnis R:r = 0,1547... .The container 15 of the support structure 14 is essentially filled with a bed of granules - in the present example glass spheres of the same diameter as one another. This granular bed - it can also be a bed of irregularly shaped grains or balls of different diameters - forms the active part of the support structure 14. It is essential that the support structure has a plurality of continuous flow channels (here through the interconnected spaces between forms the granules or balls) for the air sucked in during inhalation, a nicotine preparation which can evaporate at room temperature being deposited as a thin layer on the free surface of these channels, which leaves the channels open; It is also essential that the material forming the active part of the support structure is at least dense on the surface, ie it does not absorb the nicotine preparation attached. It has been shown that with such an arrangement - with a sufficient, coated surface of the flow channels - it is possible to evaporate a sufficient amount of nicotine with every draft at room temperature when pulling air through it in order to simulate the stimulating effect of smoking. Thanks to the lack of absorption, the nicotine which has accumulated on the surface remains permanently exposed to the air, and it is possible to coat a relatively large surface area of the supporting structure even with small amounts of nicotine. This should be clarified with the following quantitative considerations in connection with FIG. 1:
In FIG. 1, an arbitrary region of the ball bed is shown enlarged and designated A (for the sake of simplicity as a regular, densest ball packing in two layers). Here balls 20 lying one above the other and one above the other and the gaps 21 existing between them are visible, which form the plurality of continuous flow channels. From the area A, a partial area is then shown again enlarged and designated B; this area B represents three mutually contacting spheres 20 and the intermediate space or flow channel 21 formed thereby. In this greatly enlarged region B, the thin layer 22 of the nicotine preparation deposited on the spherical surface is now also visible (layer thickness not to scale, but rather to shown large). In the intermediate space 21, the incircle with the radius r touching the three balls 20 with the radius R is also shown in dash-dotted lines; as can be easily calculated, the ratio R: r = 0.1547 ....

Für die nachfolgenden, beispielsweisen Berechnungen wird davon ausgegangen, dass ein Behälter 15 mit einem Innendurchmesser von 7,5 mm und einer Länge (innen) von 30 mm mit Glaskugeln 20 gleicher Grösse gefüllt wird, um die Tragstruktur 14 zu bilden. (Es ergibt sich dabei ein geringes Spiel zwischen den Kugeln und der Behälterwand, und die Kugeln liegen lose übereinander.) Die Anzahl Kugeln, die im Behälter Platz finden, wurde für einige Kugelradien R empirisch bestimmt; sie ist etwas geringer als bei theoretisch dichtester Kugelpackung. Sodann wird die Tragstruktur mit einer bestimmten Menge von flüssigem Nikotinpräparat beladen (spezifisches Gewicht von Reinnikotin praktisch = 1, d.h. 1mg = 1 mm³), und es wird die sich ergebende Dicke der Schicht 22 bei angenommener gleichmässiger Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Oberfläche der Kugeln berechnet. Diese Schichtdicke lässt sich dann vergleichen mit dem Radius r des Inkreises (Fig. 1, B.) bei gegebenem Kugelradius R. In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Verhältnisse für drei verschiedene Kugelgrössen bei einer gleichbleibenden Beladung mit jeweils 6 mm³ Präparat (6 mg Reinnikotin) dargestellt: Tabelle 1 Kugelradius R [mm] Anzahl Kugeln Kugelfläche total [mm²] Schichtdicke [µm] Inkreisradius r [µm] 1,5 52 1470 4,1 232 1,2 98 1773 3,4 186 1 171 2149 2,8 155 0,75 434 3068 1,9 116 For the following exemplary calculations, it is assumed that a container 15 with an inner diameter of 7.5 mm and a length (inside) of 30 mm is filled with glass balls 20 of the same size in order to form the support structure 14. (There is little play between the balls and the container wall, and the balls lie loosely one above the other.) The number of balls that can be accommodated in the container was determined empirically for some ball radii R; it is somewhat less than with theoretically the densest ball packing. The supporting structure is then loaded with a certain amount of liquid nicotine preparation (specific weight of pure nicotine practically = 1, ie 1 mg = 1 mm 3), and the resulting thickness of the layer 22 assumes an even distribution of the liquid over the entire surface of the balls calculated. This layer thickness can then be compared with the radius r of the incircle (Fig. 1, B.) for a given sphere radius R. In Table 1 below, the relationships for three Different sphere sizes are shown with a constant load of 6 mm³ preparation (6 mg pure nicotine): Table 1 Sphere radius R [mm] Number of balls Total spherical area [mm²] Layer thickness [µm] Incircle radius r [µm] 1.5 52 1470 4.1 232 1.2 98 1773 3.4 186 1 171 2149 2.8 155 0.75 434 3068 1.9 116

Die als Beispiel gerechneten geometrischen Verhältnisse lassen einige wichtige Tatsachen erkennnen:
Die Dicke der Schicht 22 beträgt nur einen geringen Bruchteil des Inkreis-Radius r (etwa 1/50 oder 1/60). Dies bedeutet einerseits, dass der Querschnitt der Kanäle 21 weit offen bleibt, und andererseits, dass die Kapillarwirkung auf die Flüssigkeitsschichten gering ist, d.h. auf die Umgebung der Berührungspunkte beschränkt ist (und zwar auf kleinere Bereiche als in Fig 1, B. dargestellt, weil dort die Schichtdicke übertrieben gezeichnet ist). Diese Verhältnisse ändern sich auch nicht grundlegend, wenn die Nikotin-Beladungsmenge im Vergleich zu den angenommenen 6 mg z.B. halbiert oder verdoppelt wird. Daraus folgt, dass das "Labyrinth" der Strömungskanäle 21 eine recht grosse, freie Verdunstungsoberfläche aufweist, die, wenn sie auch nicht der gesamten Kugeloberfläche (Tabelle 1) entspricht, dieser doch nahekommt. Wenn beim Gebrauch des Artikels Luft durch die Kanäle 21 gesaugt wird, so verdunstet an dieser gesamten benetzten Oberfläche ein Teil des Nikotins, welches dann mit der Luft inhaliert wird. Während einer Vielzahl aufeinanderfolgender Züge ändert sich am Ausmass der Verdunstungsoberfläche nur sehr wenig, die Schicht 22 wird nur in der Dicke nach und nach abgetragen.The geometrical relationships calculated as an example reveal some important facts:
The thickness of the layer 22 is only a small fraction of the incircle radius r (approximately 1/50 or 1/60). On the one hand, this means that the cross section of the channels 21 remains wide open, and on the other hand that the capillary action on the liquid layers is low, that is to say it is limited to the vicinity of the contact points (and specifically to smaller areas than shown in FIG. 1, B. because there the layer thickness is exaggerated). These ratios do not change fundamentally if the nicotine loading quantity is halved or doubled compared to the assumed 6 mg. It follows from this that the "labyrinth" of the flow channels 21 has a rather large, free evaporation surface which, although it does not correspond to the entire spherical surface (Table 1), does comes close. If air is sucked through the channels 21 when the article is used, part of the nicotine evaporates on this entire wetted surface, which is then inhaled with the air. During a large number of successive trains, the extent of the evaporation surface changes very little, the layer 22 is only gradually removed in thickness.

Es wurden mit einer Anordnung nach Fig. 1 (jedoch bei etwas anderen Grössenverhältnissen, als sie der Tabelle 1 zugrundegelegt sind) Versuche unternommen, um die bei Luftdurchzug und bei Raumtemperatur zur Verdunstung gebrachten, inhalierbaren Nikotinmengen zu ermitteln. Ein Behälter 15 mit 9,2 mm Innendurchmesser und 24 mm Länge wurde mit 63 Glaskugeln von 3 mm Durchmesser in loser Schüttung gefüllt. Die Kugelschüttung wurde dann mit 12,8 mg (praktisch 12,8 mm³) Reinnikotin beladen, das unter leichtem Rütteln der Kugeln in kurzer Zeit über die gesamte Oberfläche der Kugeln von 1781 mm² gleichmässig verteilt wurde. Die resultierende, berechnete Dicke der Nikotinschicht 22 beträgt 7,2 µm, bei einem Inkreisradius von 232 µm.Attempts have been made with an arrangement according to FIG. 1 (but with somewhat different size ratios than those on which Table 1 is based) in order to determine the inhalable nicotine amounts caused by evaporation of air and at room temperature. A container 15 with an inner diameter of 9.2 mm and a length of 24 mm was filled with 63 glass balls of 3 mm diameter in bulk. The ball bed was then loaded with 12.8 mg (practically 12.8 mm³) of pure nicotine, which was evenly distributed over the entire surface of the balls of 1781 mm² in a short time with gentle shaking of the balls. The resulting calculated thickness of the nicotine layer 22 is 7.2 μm, with an incircle radius of 232 μm.

Der so hergestellte Artikel wurde nun mit trockener Luft "beraucht", indem Luftzüge von jeweils 35 ml Inhalt und etwa 2 s Dauer in Zeitabständen von etwa 60 s durch die Tragstruktur 14 gesaugt wurden. Nach jeweils 50 Zügen wurde dann durch genaue Wägung die Gewichtsabnahme der Tragstruktur 14 festgestellt und daraus die durchschnittliche Nikotinabgabe je Zug berechnet. Die Messergebnisse über 550 Züge sind in der nachstehenden Tabelle 2 wiedergegeben:

Figure imgb0001
The article produced in this way was then "smoked" with dry air by drawing drafts of 35 ml each and about 2 s duration through the support structure 14 at intervals of about 60 s. After every 50 puffs, the weight loss of the support structure 14 was then determined by exact weighing and the average nicotine release per puff was calculated therefrom. The measurement results for 550 trains are shown in Table 2 below:
Figure imgb0001

Aufgrund dieser Ergebnisse lässt sich feststellen, dass die Verdunstung bei Raumtemperatur mit dem als Beispiel beschriebenen Artikel durchaus bemerkenswerte, für das Inhalieren "taugliche" Nikotinmengen ergibt, auch wenn man aus praktischen Gründen nicht mehr als vielleicht 50 oder 100 Züge in Betracht zieht. Die Nikotinabgabe ist anfänglich konstant und relativ hoch. Nach 350 Zügen sind ca. 50 % und nach 550 Zügen bereits über 70 % der Nikotin-Beladung verdunstet. Dass nach "Verbrauch" von 50 % der ursprünglichen Beladung (350 Züge) die Nikotinabgabe je Zug immer noch 80 % der anfänglichen Abgabe beträgt, kann als Bestätigung dafür genommen werden, dass über lange Zeit die wirksame Verdunstungsoberfläche praktisch konstant bleibt und die Schicht 22 nur in der Dicke abnimmt. Dass schliesslich nach etwa 80 % Gewichtsabnahme die Nikotinabgabe je Zug rasch abfällt (in Tabelle 2 nicht enthalten), lässt sich dadurch erklären, dass die Schicht 22 schliesslich an einzelnen Stellen und dann in immer ausgedehnteren Bereichen vollständig erschöpft ist; der Versuch wurde nach 950 Zügen bei lediglich noch 8 % Restnikotin abgebrochen.Based on these results, it can be seen that evaporation at room temperature with the article described as an example gives quite remarkable amounts of nicotine "suitable" for inhalation, even if for practical reasons no more than maybe 50 or 100 puffs are considered. Nicotine delivery is initially constant and relatively high. After 350 puffs approx. 50% and after 550 puffs more than 70% of the nicotine load has evaporated. The fact that after "consumption" of 50% of the original load (350 puffs) the nicotine release per train is still 80% of the initial release, can be taken as confirmation that the effective evaporation surface remains practically constant over a long period and layer 22 only decreases in thickness. The fact that after about 80% weight loss, the nicotine release per train drops rapidly (not included in Table 2) can be explained by the fact that layer 22 is finally completely exhausted at individual points and then in increasingly extensive areas; the experiment was stopped after 950 puffs with only 8% residual nicotine.

Eine weiteres Ausführungsbeispiel eines Artikels zur Simulation des Rauchens ist in Fig. 2 dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Dieser Artikel weist ein Gehäuse 10a in Form eines Röhrchens, z.B. etwa mit den Abmessungen einer Zigarette auf, mit Lufteintrittsöffnung 11 und Luftaustrittsöffnung 12. Die Tragstruktur 24 für ein Nikotinpräparat ist hier als Bündel von parallelen Längsstäben 30 aus nicht absorbierendem Material ausgebildet; vorzugsweise haben die Stäbe 30, wie aus dem vergrösserten Ausschnitt C ersichtlich, kreisrunden Querschnitt, wobei die zwischen ihnen bestehenden Zwischenräume eine Vielzahl von Strömungskanälen 31 für die durchgezogene Luft bilden. Selbstverständlich können die Stäbe 30 auch einen anderen, z.B. unregelmässigen Querschnitt aufweisen, sofern sie Zwischenräume zur Bildung von Strömungskanälen offen lassen. Am Luftaustritts-Ende 12 kann eine luftdurchlässige Sperre 25, beispielsweise in Form eines Drahtsiebes, in das Röhrchen eingesetzt sein, um das Austreten von einzelnen Stäben 30 zu verhindern. Das Röhrchen 10a kann z.B. aus mehreren Papierlagen gewickelt oder aus dünnem Karton hergestellt sein; zweckmässigerweise ist eine impermeable Innenbeschichtung, z.B. eine Aluminiumfolie, aufgebracht, damit das von der Tragstuktur 24 aufgenommene Nikotinpräparat nicht in das Material des Röhrchens 10a hineindiffundiert.Another embodiment of an article for simulating smoking is shown in FIG. 2 and is described below described. This article has a housing 10a in the form of a tube, for example with the dimensions of a cigarette, with an air inlet opening 11 and an air outlet opening 12. The support structure 24 for a nicotine preparation is designed here as a bundle of parallel longitudinal rods 30 made of non-absorbent material; preferably, as can be seen from the enlarged section C, the rods 30 have a circular cross section, the interstices between them forming a multiplicity of flow channels 31 for the air which is drawn through. Of course, the rods 30 can also have a different, for example irregular, cross section, provided that they leave gaps open for the formation of flow channels. At the air outlet end 12, an air-permeable barrier 25, for example in the form of a wire screen, can be inserted into the tube in order to prevent individual rods 30 from escaping. The tube 10a can, for example, be wound from several layers of paper or made from thin cardboard; An impermeable inner coating, for example an aluminum foil, is expediently applied so that the nicotine preparation received by the support structure 24 does not diffuse into the material of the tube 10a.

Auf der nicht absorbierenden Oberfläche der Stäbe 30 - es kann sich z.B. um Glasstäbe handeln - ist ein bei Raumtemperatur verdunstbares Nikotinpräparat als dünne Schicht 32 angelagert, welche die Strömungskanäle 31 offen lässt; im Ausschnitt C ist die Schicht 32 im Vergleich zum Durchmesser der Stäbe 30 eher zu dick gezeichnet, lediglich um sie besser darstellen zu können.On the non-absorbent surface of the rods 30 - e.g. act as glass rods - a nicotine preparation evaporable at room temperature is deposited as a thin layer 32, which leaves the flow channels 31 open; in section C, the layer 32 is drawn too thick compared to the diameter of the rods 30, only in order to be able to represent it better.

Um eine Vorstellung der möglichen geometrischen Verhältnisse bei einer Tragstruktur 24 gemäss Fig. 2 zu vermitteln, sei ein Röhrchen 10a mit einem Innendurchmesser von 7,5 mm angenommen, in dessen Querschnitt ein Bündel paralleler, kreisrunder Stäbe 30 in der je nach Stabdurchmesser möglichen Anzahl und mit einer Länge von 50 mm eingebracht ist. Auf der Gesamtoberfläche einer solchen Trakgstuktur 24 sei wiederum ein flüssiges Nikotinpräparat mit einem Volumen von 6 mm³ gleichmässig verteilt. Die sich ergebenden geometrischen Verhältnisse sind für verschiedene Stabradien (Stabdurchmesser 2,4, 2 und 1,5 mm) in der Tabelle 3 wiedergegeben; als Grössenvergleich für die errechnete Schichtdicke ist wiederum jeweils der Inkreisradius zwischen drei einander berührenden Stäben 30 angegeben (in Fig. 2, C. nicht eingezeichnet). Tabelle 3 (Beladung: 6 mm³) Stabradius [mm] Anzahl Stäbe Oberfläche total [mm²] Schichtdicke [µm] Inkreisradius [µm] 1,2 7 2639 2,3 186 1 9 2827 2,1 155 0,75 19 4477 1,3 116 In order to give an idea of the possible geometric relationships in a support structure 24 according to FIG. 2, a tube 10a with an inner diameter of 7.5 mm is assumed, in the cross section of which a bundle of parallel, circular rods 30 in the number and possible depending on the rod diameter with a length of 50 mm. In turn, a liquid nicotine preparation with a volume of 6 mm 3 is evenly distributed over the entire surface of such a carrier structure 24. Which The resulting geometric relationships for various rod radii (rod diameters 2.4, 2 and 1.5 mm) are shown in Table 3; As a size comparison for the calculated layer thickness, the incircle radius between three contacting rods 30 is again given (not shown in FIG. 2, C.). Table 3 (Load: 6 mm³) Rod radius [mm] Number of bars Total surface [mm²] Layer thickness [µm] Incircle radius [µm] 1.2 7 2639 2.3 186 1 9 2827 2.1 155 0.75 19th 4477 1.3 116

Es zeigt sich, dass sich durchaus ähnliche Grössenordnungen ergeben wie bei der aus einer Kugelschüttung gebildeten Tragstruktur nach Fig. 1: Der Inkreisradius beträgt ein Vielfaches der errechneten Schichtdicke, d.h. der Querschnitt der Kanäle 31 bleibt weit geöffnet und die Kapillarwirkung in den "einspringenden Ecken" der Kanäle 31 (jeweils zu beiden Seiten einer Berührungslinie zwischen zwei Stäben 30) bleibt gering. Daraus wird auch deutlich, dass die Anordnung - auch alle übrigen hier beschriebenen Tragstrukturen - nichts gemeinsam hat mit einem porösen Material, welches eine Flüssigkeit aufsaugt und durch sie "gesättigt" wird. Dies lässt sich auch leicht erkennen, wenn man das gesamte durch die Strömungskanäle 31 gebildete bzw. vom Volumen der Stäbe 30 nicht eingenommene freie Volumen berechnet. Dieses beträgt bei einem Stabdurchmesser von 2,4 mm und den übrigen der Tabelle 3 zugrunde gelegten Abmessungen 625 mm³, also rund das Hundertfache des für die Beladung vorgesehenen Volumens des Nikotinpräparats. Ebenso ist - wie bereits ausgeführt - durch die Wahl des Materials für die Tragstruktur dafür gesorgt, dass das Nikotinpräparat an der Strukturoberfläche als angelagerte Schicht verbleibt und nicht in das Innere des Materials hineindiffundert bzw. vom Material absorbiert wird.It can be seen that the orders of magnitude are quite similar to those of the support structure formed from a ball bed according to FIG. 1: the incircle radius is a multiple of the calculated layer thickness, ie the cross section of the channels 31 remains wide open and the capillary effect in the "protruding corners" the channels 31 (on either side of a line of contact between two bars 30) remain small. It is also clear from this that the arrangement - including all the other supporting structures described here - has nothing in common with a porous material which absorbs a liquid and is "saturated" by it. This can also be easily recognized if the total free volume formed by the flow channels 31 or not taken up by the volume of the rods 30 is calculated. With a rod diameter of 2.4 mm and the other dimensions on which Table 3 is based, this is 625 mm³, that is to say around a hundred times the volume of the nicotine preparation intended for loading. As already stated, the choice of material for the support structure also ensures that the nicotine preparation is on the structure surface attached layer remains and is not diffused into the interior of the material or is absorbed by the material.

Auch mit einer Tragstruktur gemäss Fig. 2 lässt sich eine Nikotinverdunstung bei Raumtemperatur in die durchziehende Luft erreichen, welche im Ausmass und im zeitlichen Verlauf vergleichbar ist mit Werten, wie sie anhand der Tabelle 2 diskutiert worden sind.2 can also achieve nicotine evaporation at room temperature into the passing air, the extent and the time course of which are comparable to the values discussed in Table 2.

Bezüglich des einzubringenden Nikotinpräparats ist zu erwähnen, dass ausser dem bereits genannten Reinnikotin andere Möglichkeiten bestehen. Insbesondere kann es erwünscht sein, dass der Artikel Aromastoffe enthält, beispielsweise Tabakaroma, Fruchtaromen, Minze oder dergleichen, welche zusammen mit dem verdunsteten Nikotin inhaliert werden sollen. Solche Aromastoffe und/oder andere Zusätze können flüssigem Reinnikotin beigemengt werden, welches Gemisch als Nikotinpräparat in die Tragstruktur eingebracht wird. Lediglich als Beispiel sei an sich bekanntes Tabakaromaöl erwähnt,welches sich zur Mischung mit Reinnikotin eignet.With regard to the nicotine preparation to be introduced, it should be mentioned that there are other options besides the already mentioned nicotine. In particular, it may be desirable for the article to contain flavorings, for example tobacco flavor, fruit flavors, mint or the like, which are to be inhaled together with the evaporated nicotine. Such flavorings and / or other additives can be added to liquid pure nicotine, which mixture is introduced into the supporting structure as a nicotine preparation. As an example, tobacco flavor oil known per se should be mentioned, which is suitable for mixing with pure nicotine.

Es kann aber auch zweckmässig sein, Aromastoffe oder dergleichen in einem separaten Träger zusätzlich zur Tragstruktur im Gehäuse des Artikels anzuordnen. Ein solcher separater Aromaträger ist in Fig. 2 schematisch als luftdurchlässiger "Pfropfen" 26, beispielsweise aus Zigaretten-Filtermaterial oder dergleichen dargestellt. Ein solcher Träger 26 wird zweckmässigerweise, bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft, vor der Tragstruktur 24 im Gehäuse angeordnet; eine Anordnung hinter der Tragstruktur scheint weniger geeignet, da dann ein Teil des im Luftstrom geführten, verdunsteten Nikotins im Material des Trägers 26 wieder absorbiert werden könnte.However, it can also be expedient to arrange aroma substances or the like in a separate carrier in addition to the supporting structure in the housing of the article. Such a separate aroma carrier is shown schematically in FIG. 2 as an air-permeable "plug" 26, for example made of cigarette filter material or the like. Such a carrier 26 is expediently arranged in front of the support structure 24 in the housing, based on the direction of flow of the air; an arrangement behind the support structure seems less suitable, since part of the evaporated nicotine carried in the air stream could then be absorbed again in the material of the carrier 26.

Das weitere Ausführungsbeispiel eines Artikels gemäss Fig. 3 weist ein Gehäuse 10b mit Mundstück 13, Lufteintrittsöffnung 11 und Luftaustrittsöffnung 12 ähnlich wie bei Fig. 1 auf. Als Tragstruktur 34 für ein Nikotinpräparat ist jedoch ein selbsttragender, zylindrischer Körper im Gehäuse 10b angeordnet. Es handelt sich beispielsweise um einen festen, offenzelligen Schaumkörper mit einer Struktur, wie sie aus dem stark vergrösserten Ausschnitt D ersichtlich ist. Die im Innern des Körpers verteilten Hohlräume oder "Zellen" 36 sind an zahlreichen Stellen untereinander verbunden und bilden eine Vielzahl von Strömungskanälen 37, welche die Tragstruktur 34 durchziehen und auch untereinander vielfältig "vernetzt" sind. An der gesamten Oberfläche der Zellen 36 bzw. Kanäle 37 ist auch hier ein bei Raumtemperatur verdunstbares Nikotinpräparat als dünne, die Kanäle offen lassende Schicht angelagert (die Schicht ist in Fig. 3 nicht dargestellt). Wie bei den vorangehend beschriebenen Tragstrukturen muss auch die Tragstruktur 34 wenigstens an ihrer Oberfläche (Oberfläche der Zellen 36 bzw. der Kanäle 37) dicht, d.h. nicht absorbierend sein; als Werkstoff ist wiederum vor allem Glas geeignet.The further exemplary embodiment of an article according to FIG. 3 has a housing 10b with a mouthpiece 13, air inlet opening 11 and air outlet opening 12 similar to that in FIG. 1. As Support structure 34 for a nicotine preparation, however, has a self-supporting cylindrical body arranged in the housing 10b. For example, it is a solid, open-cell foam body with a structure as can be seen from the greatly enlarged section D. The cavities or "cells" 36 distributed in the interior of the body are connected to one another at numerous points and form a multiplicity of flow channels 37 which run through the support structure 34 and are also "networked" with one another in many ways. A nicotine preparation that evaporates at room temperature is also deposited on the entire surface of the cells 36 or channels 37 as a thin layer that leaves the channels open (the layer is not shown in FIG. 3). As with the support structures described above, the support structure 34 must also be dense, ie non-absorbent, at least on its surface (surface of the cells 36 or the channels 37); glass is again the most suitable material.

Ein offenzelliger Schaumkörper mit einer Innenstruktur etwa gemäss dem Ausschnitt D kann auch als "Positiv-Negativ-Umkehrung" einer Kugelschüttung aufgefasst werden, d.h. die offenen Zellen oder "Blasen" des Schaums nehmen die Stellen der Kugeln in der Kugelschüttung ein. Dabei ist die Gesamtoberfläche der Blasen wahrscheinlich etwas geringer als sie bei einer Kugelschüttung (Summe der Kugeloberflächen) erreichbar wäre, anderseits treten jedoch bei der Schaumstruktur praktisch überhaupt keine einspringenden Raumecken und damit keine Kapillarwirkung auf.An open-cell foam body with an internal structure roughly according to section D can also be understood as a "positive-negative reversal" of a ball bed, i.e. the open cells or "bubbles" of the foam take the place of the balls in the ball bed. The total surface area of the bubbles is probably somewhat smaller than would be achievable with a ball filling (sum of the ball surfaces), but on the other hand, there are practically no recessed corners in the foam structure and therefore no capillary action.

Ein als Tragstruktur 34 verwendbarer Körper kann auch als Sinterkörper aus einer Schüttung von Kugeln oder Körnern von gleicher oder unterschiedlicher Korngrösse hergestellt werden. Durch Wahl der Korngrösse, der Korngrössenverteilung und der Verfahrensparameter beim Sintern können die Struktureigenschaften des Körpers nach Bedarf innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden; dasselbe gilt auch für die Herstellung offenzelliger Schaumkörper. Solche Struktureigenschaften (mittlere Porengrösse, Beschaffenheit der Strömungskanale usw.) können für das Einbringen des Nikotinpräparats und dessen Verteilung auf der Oberfläche, insbesondere aber für den Strömungswiderstand der Tragstruktur beim Durchziehen von Luft von Bedeutung sein. Als sehr geeigneter Werkstoff für die Tragstruktur 34 erweist sich sog. offenporiges Sinterglas, das mit gezielt eingestellten Struktur-Parametern und in der gewünschten äusseren Gestalt hergestellt werden kann. Lediglich als Beispiel sei eine mittlere Porengrösse in einem Bereich etwa zwischen 150 und 300 µm und ein Porenvolumen von etwa 50 bis 80 % genannt; ein solches Produkt ist frei von Bindemitteln und weitgehend inert und weist eine grosse spezifische Oberfläche auf, die mit dem Nikotinpräparat gut benetzbar ist. Mit einem zylindrischen Stopfen dieser Art von 8,5 mm Durchmesser und 10 mm Länge, beladen mit 4 mg Reinnikotin, lassen sich inhalierbare Nikotinmengen in der Grössenordnung von 12 bisd 16 µg während der ersten 100 bis 150 Züge erreichen.A body that can be used as a support structure 34 can also be produced as a sintered body from a bed of balls or grains of the same or different grain size. By selecting the grain size, the grain size distribution and the process parameters during sintering, the structural properties of the body can be set within wide limits as required; the same also applies to the production of open-cell foam bodies. Such structural properties (average pore size, nature the flow channels etc.) can be important for the introduction of the nicotine preparation and its distribution on the surface, but in particular for the flow resistance of the support structure when air is drawn through. So-called open-pore sintered glass, which can be produced with specifically set structural parameters and in the desired outer shape, has proven to be a very suitable material for the support structure 34. An average pore size in a range between approximately 150 and 300 μm and a pore volume of approximately 50 to 80% may be mentioned merely as an example; such a product is free of binders and largely inert and has a large specific surface area which is readily wettable with the nicotine preparation. With a cylindrical stopper of this type, 8.5 mm in diameter and 10 mm in length, loaded with 4 mg of pure nicotine, inhalable amounts of nicotine of the order of 12 to 16 µg can be achieved during the first 100 to 150 puffs.

Die Fig. 4 zeigt, in etwas grösserem Massstab als bisher, ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches sich von denjenigen nach Fig. 1 bis 3 vor allem in der Aussenform der Tragstruktur und den sich daraus ergebenden Strömungsverhältnissen unterscheidet. Im Innern eines zylindrischen, abgebrochen gezeichneten Gehäuses 10c mit Lufteintrittsöffnung 11 und Ausgangsbohrung 12 ist eine Tragstruktur 44 in Form eines zylindrischen Rohres angeordnet. Das der Gehäuseöffnung 11 benachbarte Ende des Rohres ist durch eine Scheibe 43 verschlossen und zwischen mehreren innen am Gehäuse 10c angeformten und über den Umfang verteilten Stützrippen 41 zentriert. Das andere Ende des Rohres greift über einen die Bohrung 12 umgebenden Stutzen 42 und ist dadurch ebenfalls zentriert. Beim Durchziehen von Luft in Pfeilrichtung ergibt sich dadurch ein Strömungsverlauf, wie er mit mehreren geschwungenen Linien angedeutet ist, d.h. die Tragstruktur 44 wird im wesentlichen radial zur Längsachse durchströmt. Als Material mit einer Vielzahl von Strömungskanälen kann einer der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Werkstoffe verwendet werden, und bezüglich Beschichtung der Oberfläche der Strömungskanäle gilt das bisher Gesagte. Gegenüber den Tragstrukturen der vorangehenden Beispiele sind jedoch bei der vorliegenden Gestaltung die Strömungswege erheblich verkürzt, dagegen ergibt sich ein wesentlich grösserer wirksamer, durchströmter Querschnitt, welcher im wesentlichen dem Produkt aus des Länge des Rohres und seinem mittleren Durchmesser entspricht. Wie leicht einzusehen ist, können bei einer solchen Anordnung durch variieren des Rohrdurchmessers, der Wandstärke und der Länge der Tragstruktur der Zugwiderstand und die verfügbare Gesamtoberfläche der Strömungskanäle weitgehend unabhängig voneinander eingestellt werden. (Lediglich als Hinweis sei erwähnt, dass der Zugwiderstand verschiedener Zigarettenmarken in weiten Grenzen zwischen etwa 35 und 120 mm WS variiert).FIG. 4 shows, on a somewhat larger scale than before, a further embodiment which differs from those according to FIGS. 1 to 3 especially in the outer shape of the support structure and the flow conditions resulting therefrom. A support structure 44 in the form of a cylindrical tube is arranged in the interior of a cylindrical, broken housing 10c with an air inlet opening 11 and an outlet bore 12. The end of the tube adjacent to the housing opening 11 is closed by a disk 43 and centered between a plurality of support ribs 41 formed on the inside of the housing 10c and distributed over the circumference. The other end of the tube extends over a connecting piece 42 surrounding the bore 12 and is thereby also centered. When air is drawn through in the direction of the arrow, this results in a flow pattern as indicated by a plurality of curved lines, that is to say the flow through the support structure 44 is essentially radial to the longitudinal axis. One of the materials described in connection with FIG. 3 can be used as the material with a multiplicity of flow channels, and with regard to coating the surface of the flow channels what has been said so far applies. Compared to the support structures of the preceding examples, however, the flow paths are considerably shortened in the present design; on the other hand, there is a much larger, effective, cross-section, which essentially corresponds to the product of the length of the tube and its mean diameter. As can easily be seen, in such an arrangement, by varying the tube diameter, the wall thickness and the length of the support structure, the tensile resistance and the available total surface of the flow channels can be set largely independently of one another. (It is only to be mentioned as an indication that the draw resistance of various cigarette brands varies within wide limits between approximately 35 and 120 mm WS).

Es bleibt noch auszuführen, dass die Beladung der Tragstrukturen mit dem Nikotinpräparat sich in einer Serienproduktion relativ einfach durchführen lässt. Vorzugsweise werden die Tragstrukturen mit vertikaler Achse gehalten, und ein abgemessenes Flüssigkeitsvolumen wird mittels einer an sich bekannten Dosiervorrichtung aus einem geschlossenen Behälter auf die eine Stirnseite der Struktur aufgebracht (bei der Struktur 14 nach Fig. 1 bei abgenommenem Deckel 16). Es zeigt sich, dass das flüssige Präparat dank guter Benetzungsfähigkeit sich rasch über die Oberfläche der Strömungskanäle ausbreitet und relativ bald bis zur gegenüberliegenden Stirnseite der Struktur vordringt. Besonders im Falle einer losen Granulat- bzw. Kugelschüttung kann leichtes Schütteln oder Vibrieren das Ausbreiten der Flüssigkeit begünstigen. Das Beladen der Tragstruktur kann wahlweise vor oder nach dem Einbau in das Gehäuse durchgeführt werden. Jedenfalls kann eine separate Herstellung und "Konfektionierung" der Tragstruktur unabhängig vom Gehäuse im Rahmen einer Grossproduktion durchaus zweckmässig sein.It remains to be said that the loading of the support structures with the nicotine preparation can be carried out relatively easily in a series production. The supporting structures are preferably held with a vertical axis, and a measured volume of liquid is applied from a closed container to one end face of the structure by means of a metering device known per se (in the structure 14 according to FIG. 1 with the cover 16 removed). It can be seen that the liquid preparation spreads quickly over the surface of the flow channels thanks to its good wettability and relatively quickly penetrates to the opposite end of the structure. Especially in the case of loose granules or pebbles, gentle shaking or vibrating can promote the spreading of the liquid. The load-bearing structure can be loaded either before or after installation in the housing. In any case, a separate production and "assembly" of the support structure can be useful regardless of the housing in the context of a large-scale production.

Für die Tragstruktur in allen Ausführungsformen gilt, dass deren Werkstoff, wie bereits mehrfach erwähnt,wenigstens an der Oberfläche so dicht sein soll, dass das Nikotinpräparat nicht absorbiert wird. Als Werkstoffe kommen ausser Glas auch chemisch beständige und dichte Metalle oder Metall-Legierungen, beispielsweise Aluminium in Frage. Ebenfalls in Betracht zu ziehen sind Strukturen aus dichter und/oder glasierter Keramik. Schliesslich wären auch besondere Kunststoffe denkbar, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen (Teflon) oder Polybutylenterephthalat, die als besonders dicht bzw. impermeabel bekannt sind. Natürlich ist es auch denkbar, die Tragstruktur aus einer Kombination von zwei oder gar mehreren der vorgenannten Werkstoffe herzustellen.It applies to the support structure in all embodiments that, as already mentioned several times, its material should at least be so dense on the surface that the nicotine preparation does not absorb becomes. In addition to glass, chemically resistant and dense metals or metal alloys, for example aluminum, can also be used as materials. Structures made of dense and / or glazed ceramic should also be considered. Finally, special plastics such as polytetrafluoroethylene (Teflon) or polybutylene terephthalate, which are known to be particularly dense or impermeable, would also be conceivable. Of course, it is also conceivable to manufacture the support structure from a combination of two or even more of the aforementioned materials.

Claims (31)

  1. Article for the simulation of smoking by inhaling nicotine without the action of heat, with a housing (10) which has an air inlet aperture and an air outlet aperture and which contains internally a carrier structure (14, 24, 34, 44) accommodating a nicotine preparation evaporatable at room temperature, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44), substantially filling the effective cross-section of the housing (10), forms a plurality of throughgoing flow channels (21, 31, 37) on whose free and non-absorbent surface the nicotine preparation is arranged as a thin layer (22, 32) which leaves the flow channels open.
  2. Article according to claim 1, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44) is made substantially of glass.
  3. Article according to claim 1, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44) is made of aluminium or another chemically stable and impervious metal or a metal alloy.
  4. Article according to claim 1, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44) is made of impervious and/or glazed ceramic.
  5. Article according to claim 1, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44) is made of a non-absorbent and chemically stable synthetic plastic material, especially polytetrafluoroethylene.
  6. Article according to claim 1, characterised in that the carrier structure (14, 24, 34, 44) is composed of two or more of the materials indicated in claims 2 to 5.
  7. Article according to one of claims 1 to 6, characterised in that the carrier structure (14) comprises a bed of granulate.
  8. Article according to claim 7, characterised in that the granulate particles are balls (20).
  9. Article according to one of claims 1 to 6, characterised in that the carrier structure (24) comprises a bundle of substantially parallel rods (30) with longitudinal channels (31) situated between them.
  10. Article according to claim 9, characterised in that the rods (30) have a circular cross-section.
  11. Article according to one of claims 1 to 6, characterised in that the carrier structure comprises an open-pore sintered element.
  12. Article according to one of claims 1 to 6, characterised in that the carrier structure (34) comprises a solid open-pore foam element.
  13. Article according to one of claims 11 or 12, characterised in that the sintered or foam element is cylindrical.
  14. Article according to one of claims 11 or 12, characterised in that the sintered or foam element is tubular.
  15. Article according to one of the preceding claims, characterised in that the housing (10) contains flavourings additionally to the nicotine preparation.
  16. Article according to claim 15, characterised in that the flavourings are arranged in a carrier (26) additionally to the carrier structure (24).
  17. Article according to one of the preceding claims, characterised in that the nicotine preparation is pure nicotine.
  18. Carrier structure for use in an article for simulating smoking by inhaling nicotine without the action of heat, with an active part which contains nicotine and which delivers nicotine to air drawn through during simulated smoking, characterised in that the active part is made of material which is non-absorbent at least at the surface, and forms a plurality of open channels (21, 31, 37) on whose free surface a nicotine preparation evaporatable at room temperature is arranged in a thin layer (22, 32) leaving the channels open.
  19. Carrier structure according to claim 18, characterised in that the active part is made substantially of glass.
  20. Carrier structure according to claim 18, characterised in that the active part is made of aluminium or another chemically stable and impervious metal or a metal alloy.
  21. Carrier structure according to claim 18, characterised in that the active part is made of impervious and/or glazed ceramic.
  22. Carrier structure according to claim 18, characterised in that the active part is made of a non-absorbent and chemically stable synthetic plastic material, especially polytetrafluoroethylene.
  23. Carrier structure according to claim 18, characterised in that the active part is composed of two or more of the materials indicated in claims 17 to 20.
  24. Carrier structure according to one of claims 18 to 23, characterised by a bed of a granulate coated with the nicotine preparation, as the active part.
  25. Carrier structure according to claim 24, characterised in that the granulate particles are balls (20).
  26. Carrier structure according to one of claims 18 to 23, characterised by a bundle of substantially parallel rods (30) coated with the nicotine preparation and having longitudinal channels (31) situated between them, as the active part.
  27. Carrier structure according to claim 26, characterised in that the rods (30) are of circular cross-section.
  28. Carrier structure according to one of claims 18 to 23, characterised by an open-pore sintered element as the active part.
  29. Carrier structure according to one of claims 18 to 23, characterised by a solid open-pore foam element (34) as the active part.
  30. Carrier structure according to one of claims 28 or 29, characterised in that the sintered or foam element is cylindrical.
  31. Carrier structure according to one of claims 28 or 29, characterised in that the sintered or foam element is tubular.
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