WO2020083657A1 - Rod-shaped hnb product, cooling element of an hnb product, and use of said cooling element - Google Patents

Rod-shaped hnb product, cooling element of an hnb product, and use of said cooling element Download PDF

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WO2020083657A1
WO2020083657A1 PCT/EP2019/077527 EP2019077527W WO2020083657A1 WO 2020083657 A1 WO2020083657 A1 WO 2020083657A1 EP 2019077527 W EP2019077527 W EP 2019077527W WO 2020083657 A1 WO2020083657 A1 WO 2020083657A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling element
cooling
hnb
article
substrate
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/077527
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Blewonska
Peter Golz
Nadine Leichsenring
Michael Pyra
Frank Weimann
Original Assignee
Hauni Maschinenbau Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau Gmbh filed Critical Hauni Maschinenbau Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters

Definitions

  • the invention relates to a rod-shaped HNB article comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate.
  • the invention further relates to a cooling element of an HNB
  • HNB article Heat-Not-Burn article
  • tobacco processing industry which is heated when consumed but not burned.
  • Heat for example from an electrically operated heat source, is generated on a physically separate aerosol-forming substrate vapor. This steam is intended for consumption and contains aroma and ingredients.
  • a tobacco-containing substance is usually used as the aerosol-forming substrate, which is different from conventional substances
  • rod-shaped HNB articles comprise, in addition to a section in which the aerosol-forming substrate is present, a cooling element downstream of this section. The aerosol produced is cooled to a desired consumption temperature in the cooling element.
  • HNB articles with a cooling element are known in various designs.
  • An exemplary embodiment of a rod-shaped HNB article is known from EP 2 760 303 B1.
  • this HNB article comprises a section in which an aerosol-forming substrate is present. Downstream, that is, in the direction of the mouthpiece, a support element is first connected before a cooling element follows further downstream.
  • the cooling element is made up of a gathered fabric. This fabric is constructed, for example, from a biodegradable polymer material. For example, polylactide (PLA) is used.
  • EP 2 760 303 B1 proposes a cooling element for this purpose, which is arranged immediately downstream of the support element and bears against it.
  • the total surface area of the cooling element is between 300 mm 2 per millimeter length and approximately 1000 mm 2 per millimeter length.
  • the cooling element has a porosity between 50% and 90% in the longitudinal direction.
  • the porosity of the cooling element in EP 2 760 303 B1 is the ratio of the cross-sectional area of the gathered material from which the cooling element is constructed, viewed in a cross-section through the cooling element, and the total internal cross-sectional area. kidney.
  • the cooling element comprises a plurality of channels which extend in the longitudinal direction and are formed by the gathered fabric.
  • the channels can be formed from a single sheet or from several gathered sheets.
  • EP 2 760 303 B1 proposes the use of a material for the cooling element which shows an endothermic phase change.
  • a large amount of heat can be absorbed by a material of the cooling element, for example during a melting process or during a glass transition. If the cooling of the aerosol flow is so strong that water condenses in the cooling element, the air flow passing the cooling element is generally dried. This can also have the effect that volatile substances from the aerosol stream are absorbed in the cooling element.
  • EP 2 760 303 B1 also proposes to produce the cooling element from a bundle of tubes extending in the longitudinal direction.
  • the cooling element is produced by extrusion, casting, lamination, injection or from a shredded material.
  • a rod-shaped HNB article comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate, the rod-shaped HNB article being developed in that the cooling element comprises a cooling substrate and the cooling element has a porosity between 51% and 99%, where as Porosity is a quotient from the free cross-sectional area not taken up by the cooling substrate to the total cross-sectional area.
  • a porosity of the cooling segment in the specified range has proven to be an optimal compromise between efficient cooling performance on the one hand and low tensile resistance on the other. It is advantageously possible to set the tensile resistance of the HNB article to a value which is between 30 mm and 150 mm water column. According to one embodiment, the HNB article has a tensile resistance between 30 mm and 150 mm water column, in particular between 50 mm and 80 mm water column.
  • the HNB article is further developed in that the aerosol-forming substrate and the cooling element are surrounded by a common outer shell, the
  • Total cross-sectional area is a cross-sectional area surrounded by an inner wall of the common outer shell.
  • the cooling substrate is arranged in the cooling element encompassed by the rod-shaped HNB article in such a way that channels are formed which extend in the longitudinal axial direction of the HNB article.
  • the channels extend in particular over the entire length of the cooling element. This applies in particular to all channels.
  • the channels preferably run at least approximately parallel to one another and furthermore in particular at least approximately parallel to a longitudinal axial direction of the HNB article or the cooling element.
  • the aerosol-forming substrate is arranged in an aerosol-forming element.
  • a gap is present between the aerosol-forming substrate, in particular between the aerosol-forming element, and the cooling element. That gap extends along the full scope of the HNB article. Its width, which is preferably at least approximately the same everywhere, is measured in the longitudinal axial direction of the HNB article, for example between 100 pm and one millimeter.
  • the gap avoids direct contact between the aerosol-forming substrate heated during use of the HNB article and the cooling element. Thermal conduction between the aerosol-forming substrate and the cooling element can thus be avoided.
  • the cooling element does not heat up unnecessarily due to the aerosol-forming substrate that is hot when the HNB article is used.
  • the HNB article is further developed in that the cooling substrate is a polymer which has an endothermic phase transition, that is to say a phase transition temperature, in a temperature range between 40 ° C. and 80 ° C., where the polymer especially polylactide (PLA).
  • the cooling substrate is a polymer which has an endothermic phase transition, that is to say a phase transition temperature, in a temperature range between 40 ° C. and 80 ° C., where the polymer especially polylactide (PLA).
  • the phase transition temperature lies in an interval between 50 ° C. and 70 ° C., furthermore in particular in a temperature range between 55 ° C. and 65 ° C. and furthermore in particular is at least approximately 60 ° C.
  • the cooling substrate absorbs a large amount of heat due to the phase transition taking place at this temperature without heating further.
  • the cooling substrate is thus able to efficiently cool the air flow or aerosol flow flowing through the cooling element.
  • PLA has proven to be a suitable material which has a glass transition temperature that is between 45 ° C and 65 ° C.
  • the HNB article is further developed in particular in that the cooling element comprises a plurality of strips of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
  • a rod-shaped HNB article is developed in accordance with the preamble of patent claim 1 in that the cooling substrate comprises a plurality of strips which are arranged in a longitudinal direction of the HNB Article-oriented.
  • the cooling element comprises between 50 and 1500, preferably between 100 and 1000 or particularly preferably between 200 and 500 strips.
  • the cooling element comprises exactly 50, 100, 200,
  • strips of PLA film which serves as a cooling substrate, are provided.
  • the use of strips of cooling substrate in a cooling element of a rod-shaped HNB article has several advantages. In comparison to a gathered fabric, a larger active surface can be provided with the same material. For this reason, the cooling element, which comprises a plurality of strips, is more efficient. In particular, it is provided that all strips extend along the entire length of the cooling element. According to a further embodiment, the strips extend at least approximately parallel to a longitudinal direction of the cooling element.
  • the strips are strips cut into any length which do not necessarily extend over the full length of the cooling element.
  • the strips are also oriented at least approximately parallel to the longitudinal direction of the cooling element.
  • the active surface ie the surface available for heat absorption
  • the active surface is determined by the two large flat sides of the surface.
  • the two side edges of the fabric are negligibly small compared to the area of the large flat sides and are insignificant in terms of the heat absorption and cooling effect of the cooling element.
  • the end faces should be disregarded stay.
  • each individual strip has a right and a left side surface, the proportion of which in the total surface area should not be neglected.
  • a film of a certain width is cut into individual strips, it offers the greater and more efficient cooling effect compared to processing the identical film into a gathered fabric with the same material.
  • the production of a cooling element using strips also allows the customized setting and adjustment of individual parameters and properties of the cooling element. For example, a variation of the number of strips, the strip width and the material thickness, which corresponds to a thickness of the strips (distance between the two large flat sides) and / or a length of the strips, can provide an optimal compromise between cooling capacity and pulling resistance. the status can be found.
  • a width of the strips is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 4 mm and / or a material thickness of the strips is greater than or equal to 25 pm and less than or equal to 100 pm. According to further embodiments, it is provided that the strip width is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 2 mm. According to a further embodiment, the strip width is greater than or equal to 1 mm and less than or equal to 2 mm. The material thickness / thickness of the strips is also preferably at least approximately 50 pm.
  • the strips are made from a film, for example a PLA film, the grammage of which is between 10 mm 2 per milligram and 100 mm 2 per milligram.
  • the grammage is preferably in a range between 10 mm 2 per milligram and 25 mm 2 per milligram.
  • the cooling effect of the cooling element is the cooling effect of the cooling element.
  • An undesirably strong cooling can cause active substances to condense out of the aerosol. This can lead to a loss of active substances and ingredients in the aerosol, which is undesirable.
  • the strips are produced from a material with a smooth surface. A rough surface, like strong cooling, can lead to the absorption of active ingredients and ingredients. This may be desirable in some cases, which is why, according to another embodiment, the strips are made of a material with a rough surface. In general, however, strips with a smooth surface are preferred.
  • the strips encompassed by the cooling element all have the same width.
  • the deviations in the strip width are less than 10%, furthermore in particular less than 5% and furthermore in particular less than 1%. In no case is there a statistical or random distribution of the stripe width.
  • the HNB article is further developed in particular in that the cooling element comprises a multiplicity of fibers made of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
  • an HNB article further developed according to the preamble of claim 1 in that the cooling element comprises a plurality of fibers which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
  • the cooling element comprises a plurality of fibers which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
  • optimal cooling can be set, which is neither too strong nor too weak, while at the same time keeping the drag resistance in the desired range.
  • the thickness of the fibers used can be varied, for example. In particular, it is provided that all the fibers used to produce the cooling element have the same thickness.
  • Another parameter with which the properties of the cooling element can be adjusted is a variation in the number of fibers used to produce the cooling element. For example, between 500 and 8000, between 500 and 4000 or between 1000 and 3000 fibers or filaments are used to produce the cooling element. Even when fibers are used, it is advantageously possible to adjust the mechanical properties, for example the bending stiffness, of the rod-shaped article in the area of the cooling element by varying the parameters mentioned above. In order to optimally adjust the properties of the cooling element, the shape of the cross section of the fibers used can also be varied.
  • fibers with an X-shaped, L-shaped or Y-shaped, circular, elliptical, I-shaped (ie flat fibers) and / or double-T-shaped cross section are provided.
  • Fibers with a circular, oval or even with a polygonal cross-section can also be used, which can in particular be designed as hollow fibers.
  • fibers with a triangular, square or rectangular cross section can be used.
  • all the fibers have the same cross-sectional shape.
  • the fibers are aligned at least approximately parallel to one another.
  • the fibers can be arranged along straight lines in the cooling element or can also be twisted together. All of these parameters allow the desired properties of the cooling element to be adapted, which is why the use of fibers for producing the cooling element is particularly advantageous.
  • the fibers have a diameter that is greater than or equal to 40 ⁇ m and less than or equal to
  • the diameter of the fibers is between 40 pm and 500 pm, between 40 pm and 350 pm or between 100 pm and 200 pm.
  • the diameter of the fibers is between 100 pm and 150 pm.
  • the above Values for the diameter on an equivalent diameter of the fibers For fibers that do not have a circular cross-section, the above Values for the diameter on an equivalent diameter of the fibers.
  • the equivalent diameter for example, the circumferential equivalent, the area equivalent or the diameter of the smallest circular overlap can be used.
  • Fibers that have a smooth surface, that is, in particular, are not rough, are preferably used. In this way, absorption of ingredients, active ingredients and flavorings on or on the surface of the fibers can be avoided. However, it may also be of interest to use rough fibers in order to achieve absorption of the ingredients, active ingredients and flavorings to a desired extent.
  • the HNB article is further developed in particular in that the cooling element extends in the longitudinal direction of the HNB article
  • the cooling element is a tube extending in the longitudinal direction of the HNB article, on the inside of which the cooling substrate is present.
  • the tube is coated with the cooling substrate, for example.
  • the cooling substrate is placed in the tube.
  • a PLA film can be inserted into a cardboard tube.
  • aluminum for example, can be used as an alternative to the previously mentioned polymer.
  • the inside of the tube is coated with aluminum, or an aluminum foil is inserted into the tube.
  • the inside of the cooling substrate is preferably smooth, so that it does not absorb any active ingredients, ingredients or aromas. In order to achieve absorption to a desired extent, the cooling substrate can also be rough. Over a
  • the porosity of the cooling element can be adjusted. The greater the wall thickness of the tube, the greater its share of the total cross-sectional area. The value of the porosity decreases accordingly.
  • a cooling element which comprises a tube, is advantageous since it provides thermal insulation to the outside of the rod-shaped HNB article.
  • a rod-shaped HNB article will not be uncomfortably hot for a user even during or after use on the outside.
  • the tube and / or the cooling substrate comprise paper and / or cardboard.
  • the tube or the cooling substrate or both elements are made of paper or cardboard or a mixture of paper and cardboard. Similar to before with regard to the possible configuration of the cooling substrate in the form of an aluminum foil, the cooling substrate according to the embodiment mentioned can be paper and / or cardboard, which is inserted into the tube. For the design of the surface of this
  • the cooling substrate made of paper and / or cardboard. This can in particular be smooth or rough to the desired extent. According to an advantageous development, it is further provided that the
  • Cooling element is designed as a double-walled tube made of paper and / or paper.
  • the cooling substrate is an inner tube of the double-walled tube.
  • the tube extending in the longitudinal direction of the HNB article is an outer tube of the double-walled tube.
  • the double-walled tube has at least one opening, which extends from an outer lateral surface through the double-walled tube to an inner lateral surface of the tube. This breakthrough opens into an interior of the double-walled tube. As far as on an outside of the tube, so adjacent to an outer
  • an outer envelope for example a wrapping paper
  • an opening which is also particularly aligned with the opening in the double-walled tube.
  • the double-walled tube, and in particular also the outer shell are perforated along at least one circumference, that is to say are preferably provided with openings or openings at regular intervals along a circular circumferential line.
  • the cooling effect of the inner tube which acts as a cooling substrate, is advantageously supplemented by the cooling effect of the at least one opening.
  • the breakthrough's cooling effect is that this breakthrough draws ambient air into the interior of the tube and this cool ambient air mixes with the active ingredient and / or aroma-laden air stream present in the interior.
  • a structure extending in the longitudinal axial direction of the HNB article or the cooling element is present in the interior of the tube.
  • This can, for example, be undulating in the circumferential direction and extend along the inner wall of the tube.
  • channels form between this corrugated structure and the inner wall of the tube.
  • the surface of the structure can also be provided with a cooling substrate, for example it is coated with a suitable polymer, for example with PLA.
  • the cooling capacity of the cooling element can be increased by such a structure.
  • the structure can change or set the tensile resistance of the cooling element.
  • a rod-shaped HNB article comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate is developed in such a way that the cooling element comprises different types of cooling substrates.
  • the cooling element comprises, for example, a multiplicity of strips and / or a multiplicity of fibers.
  • This combination option also applies to the above-mentioned further development options for the cooling element comprising strips and / or fibers.
  • the cooling element can comprise a tube extending in a longitudinal direction of the HNB article.
  • a cooling substrate and, for example, a multiplicity of strips and / or a multiplicity of fibers can be arranged in an interior of this tube. It also applies here that the mentioned further development possibilities of the cooling substrate comprising strips or fibers can also be combined with a tube to form a corresponding cooling element.
  • Such an HNB article is also suitable in itself, the inventive would be solved.
  • a cooling element is provided, the cooling substrate of which comprises both a large number of strips and a large number of fibers.
  • the cooling substrate is therefore a mixture of strips and fibers.
  • the cooling element is a tube extending in the longitudinal direction of the HNB article, strips and / or fibers being arranged in an interior space surrounded by the tube.
  • the aerosol-forming substrate is made from a tobacco material.
  • the aerosol-forming substrate can further comprise vapor-forming ingredients, such as glycerin and / or propylene glycol.
  • the HNB article also includes, for example, a spacer element which is arranged between the aerosol-forming substrate and the cooling element.
  • the rod-shaped HNB article comprises a filter which is arranged downstream of the cooling element. It is furthermore particularly provided that the aerosol-forming substrate is arranged at the head end of the rod-shaped HNB article and the filter on the opposite mouthpiece of the HNB article.
  • the object is further achieved by a cooling element of an HNB article according to one or more of the aforementioned embodiments.
  • the cooling element of the HNB article is developed in that it comprises at least two differently configured segments.
  • the first and the second segment are designed such that the first or the second segment: comprises a plurality of strips of cooling substrate which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article, comprises a plurality of fibers of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article or a tube which extends in the longitudinal direction of the HNB article, on the inside of which the cooling substrate is present.
  • the combination options for the configuration mentioned with regard to the cooling element also apply.
  • the task is also solved by using such a cooling element in an HNB article.
  • the cooling element is designed in the manner of a hollow filter, a core of the hollow filter comprising a plurality of strips of cooling substrate which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article, and / or the core one Contains a plurality of fibers from the cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
  • the stated values for the porosity relate only to the core.
  • the cooling element comprises a core made of any material, in particular a filter material, the cooling element comprising a plurality of strips and / or fibers outside the core
  • Cooling substrate includes.
  • the stated values for the porosity relate only to the cross-sectional area of the Cooling segment without the cross-sectional area of the core.
  • Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
  • FIG. 1 shows a schematic and simplified view of a rod-shaped HNB article, shown in a longitudinal section
  • FIG. 5 shows a schematic and simplified perspective view of a half-opened cooling element which comprises a multiplicity of twisted fibers from the cooling substrate
  • FIG. 1 shows a schematic and simplified view of a rod-shaped HNB article 2, which comprises an aerosol-forming substrate 4, which is not shown in detail in the drawing, and a cooling element 6 arranged downstream of the aerosol-forming substrate 4.
  • the aerosol-forming substrate 4 is made, for example, of a tobacco material.
  • a filter element 8 is provided further downstream of the cooling element 6.
  • the filter element 8 can be designed, for example, in the manner known from conventional smoking products. For example, it is a triacetin filter.
  • the aerosol-forming substrate 4, the cooling element 6 and the filter element 8 are surrounded by a common outer shell 10.
  • the outer sleeve 10 is, for example, a wrapping paper.
  • the cooling element 6 shown comprises a multiplicity of strips 12, only a few of which are provided with reference numerals for reasons of clarity.
  • the strips 12 are oriented in a longitudinal direction L of the cooling element 6 or the HNB article 2.
  • the individual strips 12 have a width that is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 4 mm.
  • the strips 12 are cut from a material web, for example a film, the material thickness of which is greater than or equal to 50 pm and less than or equal to 100 pm. Accordingly, the strips 12 have a material thickness that is in this range. In particular, it is provided that all strips 12 enclosed by the cooling element 6 have the same width.
  • the HNB article 2 shows a rod-shaped HNB article 2 according to a further exemplary embodiment.
  • the HNB article 2 differs from the HNB article 2 known from FIG. 1 by the design of the cooling element 6.
  • the cooling element shown in this drawing comprises one A large number of fibers 14, only a few of which are provided with reference numerals for reasons of clarity.
  • the fibers 14 are oriented in a longitudinal direction L of the HNB article 2.
  • the fibers 14 have a diameter that is greater than or equal to 40 pm and less than or equal to 350 pm.
  • FIG. 3 shows an HNB article 2 according to a further exemplary embodiment. Again, this differs from the previously described HNB articles 2 only in the design of the cooling element 6.
  • the cooling element 6 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 3 is a tube 16 which extends in the longitudinal direction L.
  • the tube 16 has a cooling substrate on its inside 18 on.
  • FIG. 3a shows a further HNB article 2 in accordance with an exemplary embodiment.
  • the HNB article 2 shown is structured similarly to that already in
  • the cooling element 6 in the embodiment shown in FIG. 3a is a tube 16 which extends in the longitudinal direction L and which has on its inside a cooling substrate 18 which is made of paper and / or cardboard is made. Likewise, the tube 16 itself can be made of paper and / or cardboard.
  • the cooling element 6 can be designed as a double-walled tube 19, which is made of paper and / or cardboard.
  • the double-walled tube 19 comprises an inner tube, the inner jacket surface of which adjoins the interior 24.
  • the double-walled tube 19 comprises an outer tube, the outer jacket surface of which adjoins the outer shell 10.
  • the inner tube forms the cooling substrate 18.
  • the outer tube of the double-walled tube 19 forms the tube 16 which extends in the longitudinal direction L of the HNB article 2.
  • the double-walled tube 19 comprises at least one opening 21 which extends from an outer lateral surface of the outer tube through the double Wall tube 19 extends through to an inner surface of the inner tube.
  • the opening 21 opens out into the interior 24.
  • the outer casing 10 is also provided with an opening which is aligned with the opening 21 in the double-walled tube 19, so that, as indicated by an arrow, ambient air can flow into the interior 24 through the opening 21. This inflowing ambient air mixes in the interior 24 with the aerosol-containing air stream and contributes to its cooling.
  • a perforation can be provided along a circumference of the double-walled tube 19, the perforations 21 forming the perforation being provided at regular intervals along a circumferential line.
  • a plurality of openings 21 can be provided, which are arranged along a plurality of circumferences, that is to say on a plurality of circular paths arranged parallel to one another.
  • the HNB article 2 is also provided without the at least one opening 21.
  • the inner tube made of paper and / or paper acts as a cooling substrate 18.
  • the cooling element 6 which is not further specified, can be designed in accordance with one of the aforementioned exemplary embodiments. 1 to 3, the aerosol-forming substrate 4 and the cooling element 6 can, for example, be arranged such that they are spaced apart from one another by a gap in the longitudinal direction L. In this way, direct heat transfer from the aerosol-forming substrate 4 into the cooling element 6 is avoided.
  • the distance element element 20 is, for example, a cardboard tube or the like. It is also used for heat insulation between the aerosol-forming substrate 4 and the cooling element 6.
  • the cooling elements 6 of the above-mentioned exemplary embodiments are all designed so that their cooling substrate has a porosity that is between 51% and 99%. A quotient of the free cross-sectional area to the total cross-sectional area, ie, not taken up by the cooling substrate, is considered under the porosity of the cooling element 6.
  • the total cross-sectional area is surrounded by the inner wall of the common outer shell 10.
  • a polymer is used as the cooling substrate, which shows an endothermic phase transition in a temperature range between 40 ° C. and 80 ° C.
  • the polymer is, for example, polylactide (also referred to as PLA).
  • the strips 12 or the fibers 14 from which the cooling element 6 is produced in accordance with the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2 can, as indicated in the figures, be straight, i.e. be arranged in a line, at least approximately parallel to the longitudinal direction L. However, it is also provided that the strips 12 or fibers 14 are twisted or braided.
  • FIG. 5 shows a schematic and simplified perspective view of a half-opened cooling element 6, which comprises a multiplicity of fibers 14 twisted together.
  • FIGS 6 to 9 show simplified schematic cross-sectional views through different cooling elements 6 of an HNB article 2.
  • FIG. 6 shows a cross section through a cooling element 6, in which a multiplicity of strips 12 are arranged.
  • the strips 12 all extend at least approximately parallel and over the entire length of the cooling element 6 measured in the longitudinal direction L. However, they are viewed statistically arranged in cross-section.
  • FIG. 7 shows a cooling element 6, which comprises a multiplicity of fibers 14.
  • the fibers 14 all have at least approximately the same diameter.
  • Cavities or channels are formed between the strips 12 and between the fibers 14, which allow the aerosol to pass through the cooling element 6. Viewed in cross-section, these free spaces or channels form the free cross-sectional area, which makes up between 51% and 99% of the total cross-sectional area.
  • FIG. 8 shows a cooling element 6 which comprises a tube 16 which has been rolled out of a web.
  • the longitudinal edges of the web abut on a first abutting edge 22.
  • the first abutting edge 22 runs in
  • the longitudinal edges of the web overlap one another in order to form the tube 16.
  • the cooling substrate 18 which according to the exemplary embodiment shown in FIG. 8 is a foil.
  • This film is inserted into the tube 16.
  • a butt edge forms, in this case the second butt edge 26.
  • the cooling substrate 18 is inserted into the tube 16 such that the first butt edge 22 and the second butt edge 26 are offset in the circumferential direction.
  • FIG. 9 shows a further cross section through a cooling element 6, which comprises a tube 16.
  • the tube 16 is rolled from a web, the longitudinal edges of the web overlapping one another.
  • the web is connected to one another in the overlap area, for example glued.
  • a longitudinal axial structure 28 which is designed in the manner of a corrugated cardboard structure. Both the surface of this longitudinal-axial structure 28 and the surface of the tube 16 facing the interior 24 can be coated with a cooling substrate 18 be coated.
  • the longitudinal-axial structure 28 forms channels 30 between the inner wall 24 of the tube 16 and the structure 28.
  • the cooling element 6 of the HNB article 2 comprises three segments 32a, 32b and 32c .
  • the first segment 32a is configured like the cooling element 6, which is explained in connection with FIG. 1.
  • the second segment 32b is configured like the cooling element 6, which was explained in connection with FIG. 3.
  • the third segment 32c is configured in the same way as the cooling element 6, which was explained in connection with FIG. 2.
  • the segments 32a, 32b and 32c together form the cooling element 6, the same aspects and further training options as those previously mentioned with regard to the correspondingly configured cooling elements 6 apply to the configuration of the segments 32a, 32b and 32c .
  • the arrangement and number of segments 32a, 32b and 32c to the common cooling element 6 can be varied.
  • Each cooling element and / or each segment of a cooling element can of course be provided with a separate wrapping material, not shown in some drawings. This results from an advantageous manufacturing process, for example in the strand process.

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Abstract

The invention relates to a rod-shaped HNB product (2), comprising an aerosol-forming substrate (4) and a cooling element (6) arranged downstream of the substrate (4), the cooling element (6) comprising a cooling substrate (18) and the cooling element (6) having a porosity between 51% and 99%, a ratio of free cross-sectional area not occupied by the cooling substrate to the total cross-sectional area being regarded as the porosity.

Description

Stabförmiger HNB-Artikel, Kühlelement eines HNB-Artikels sowie Ver- wendung desselben  Rod-shaped HNB article, cooling element of an HNB article and use of the same
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen stabförmigen HNB-Artikel, umfassend ein ae- rosolbildendes Substrat und ein stromabwärts des Substrats angeordne- tes Kühlelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlelement eines HNB-The invention relates to a rod-shaped HNB article comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate. The invention further relates to a cooling element of an HNB
Artikels sowie die Verwendung eines Kühlelements in einem HNB-Artikel. Article as well as the use of a cooling element in an HNB article.
Ein HNB-Artikel (Heat-Not-Burn-Artikel) ist ein Produkt der Tabak verar- beitenden Industrie, welches beim Konsum erhitzt, jedoch nicht verbrannt wird. Beim Konsum eines HNB-Artikels wird durch die Übertragung vonAn HNB article (Heat-Not-Burn article) is a product of the tobacco processing industry, which is heated when consumed but not burned. When an HNB article is consumed, the transfer of
Wärme einer beispielsweise elektrisch betriebenen Wärmequelle auf ein von dieser physikalisch getrenntes aerosolbildendes Substrat Dampf er- zeugt. Dieser Dampf ist für den Konsum bestimmt und enthält Aroma- und Inhaltsstoffe. Als aerosolbildendes Substrat kommt üblicherweise eine tabakhaltige Substanz zum Einsatz, welche anders als bei herkömmlichenHeat, for example from an electrically operated heat source, is generated on a physically separate aerosol-forming substrate vapor. This steam is intended for consumption and contains aroma and ingredients. A tobacco-containing substance is usually used as the aerosol-forming substrate, which is different from conventional substances
Rauchprodukten jedoch nicht verbrannt wird. However, smoking products are not burned.
Während des Konsums des HNB-Artikels werden durch die Wärmeeinwir- kung flüchtige Substanzen aus dem aerosolbildenden Substrat freige- setzt. Der Benutzer zieht dieses Substanzen in einem Luftstrom durch den HNB-Artikel. Damit die freigesetzten Substanzen vom Benutzer kon- sumiert werden können, ist es in vielen Fällen erforderlich, das Aerosol, bei dem es sich um ein heterogenes Gemisch aus flüssigen Schwebteil- chen (Aerosolpartikel) und Gas handelt, abzukühlen. Zu diesem Zweck umfassen stabförmige HNB-Artikel neben einem Abschnitt, in dem das aerosolbildende Substrat vorhanden ist, stromabwärts dieses Abschnitts ein Kühlelement. In dem Kühlelement wird das erzeugte Aerosol auf eine gewünschte Konsumtemperatur abgekühlt. During the consumption of the HNB article, volatile substances are released from the aerosol-forming substrate by the action of heat. puts. The user pulls these substances in an air stream through the HNB article. So that the released substances can be consumed by the user, it is in many cases necessary to cool the aerosol, which is a heterogeneous mixture of liquid suspended particles (aerosol particles) and gas. For this purpose, rod-shaped HNB articles comprise, in addition to a section in which the aerosol-forming substrate is present, a cooling element downstream of this section. The aerosol produced is cooled to a desired consumption temperature in the cooling element.
HNB-Artikel mit einem Kühlelement sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Eine beispielhafte Ausführung eines stabförmigen HNB-Artikels ist aus EP 2 760 303 B1 bekannt. Dieser HNB-Artikel umfasst an seinem Kopfende einen Abschnitt, in dem ein aerosolbildendes Substrat vorhan- den ist. Stromabwärts, also in Richtung des Mundstücks, schließt sich zunächst ein Stützelement an, bevor weiter stromabwärts ein Kühlelement folgt. Das Kühlelement ist aus einem gerafften Flächengebilde aufgebaut. Dieses Flächengebilde ist beispielsweise aus einem biologisch abbauba- rem Polymermaterial aufgebaut. Es kommt beispielsweise Polylactid (PLA) zum Einsatz. HNB articles with a cooling element are known in various designs. An exemplary embodiment of a rod-shaped HNB article is known from EP 2 760 303 B1. At its head end, this HNB article comprises a section in which an aerosol-forming substrate is present. Downstream, that is, in the direction of the mouthpiece, a support element is first connected before a cooling element follows further downstream. The cooling element is made up of a gathered fabric. This fabric is constructed, for example, from a biodegradable polymer material. For example, polylactide (PLA) is used.
Für die Konstruktion eines Kühlelements ist es wichtig, dass dieses ei- nerseits eine große Oberfläche aufweist, so dass ein Wärmeübergang zwischen dem Aerosol und dem Material des Kühlelements effizient statt- finden kann, andererseits der Zugwiderstand des HNB-Artikels nicht zu hoch wird. EP 2 760 303 B1 schlägt hierzu ein Kühlelement vor, welches unmittelbar stromabwärts des Stützelements angeordnet ist und an die- sem anliegt. Die Gesamtoberfläche des Kühlelements liegt zwischen 300 mm2 pro Millimeter Länge und ungefähr 1000 mm2 pro Millimeter Länge. Außerdem weist das Kühlelement eine Porosität zwischen 50% und 90% in Längsrichtung auf. Als Porosität des Kühlelements ist in EP 2 760 303 B1 das Verhältnis der Querschnittsfläche des gerafften Materials, aus dem das Kühlelement aufgebaut ist, betrachtet in einem Querschnitt durch das Kühlelement, und der inneren Gesamtquerschnittsfläche defi- niert. It is important for the design of a cooling element that on the one hand it has a large surface area so that heat transfer between the aerosol and the material of the cooling element can take place efficiently, on the other hand the tensile resistance of the HNB article does not become too high. EP 2 760 303 B1 proposes a cooling element for this purpose, which is arranged immediately downstream of the support element and bears against it. The total surface area of the cooling element is between 300 mm 2 per millimeter length and approximately 1000 mm 2 per millimeter length. In addition, the cooling element has a porosity between 50% and 90% in the longitudinal direction. The porosity of the cooling element in EP 2 760 303 B1 is the ratio of the cross-sectional area of the gathered material from which the cooling element is constructed, viewed in a cross-section through the cooling element, and the total internal cross-sectional area. kidney.
Das Kühlelement umfasst eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstre- ckenden Kanälen, die durch das geraffte Flächengebilde gebildet werden. Die Kanäle können von einem einzelnen Flächengebilde oder von mehre- ren gerafften Flächengebilden gebildet sein. The cooling element comprises a plurality of channels which extend in the longitudinal direction and are formed by the gathered fabric. The channels can be formed from a single sheet or from several gathered sheets.
Dem Aerosolstrom soll effizient Wärmeenergie entzogen werden. In EP 2 760 303 B1 wird die Verwendung eines Materials für das Kühlelement vorgeschlagen, welches eine endotherme Phasenumwandlung zeigt. Eine große Wärmemenge kann von einem Material des Kühlelements bei- spielsweise bei einem Schmelzvorgang oder bei einem Glasübergang aufgenommen werden. Ist die Abkühlung des Aerosolstroms so stark, dass es zu einer Kondensation von Wasser in dem Kühlelement kommt, wird der das Kühlelement passierende Luftstrom im Allgemeinen getrock- net. Dies kann ferner den Effekt haben, dass flüchtige Substanzen aus dem Aerosolstrom in dem Kühlelement absorbiert werden. Thermal energy is to be extracted efficiently from the aerosol flow. EP 2 760 303 B1 proposes the use of a material for the cooling element which shows an endothermic phase change. A large amount of heat can be absorbed by a material of the cooling element, for example during a melting process or during a glass transition. If the cooling of the aerosol flow is so strong that water condenses in the cooling element, the air flow passing the cooling element is generally dried. This can also have the effect that volatile substances from the aerosol stream are absorbed in the cooling element.
Alternativ zu einem gerafften Flächengebilde ist in EP 2 760 303 B1 auch vorgeschlagen, das Kühlelement aus einem Bündel von sich in Längsrich- tung erstreckenden Röhren herzustellen. Es ist beispielsweise vorgese- hen, das Kühlelement durch Extrusion, Gießen, Lamination, Injektion oder aus einem geschredderten Material herzustellen. As an alternative to a gathered fabric, EP 2 760 303 B1 also proposes to produce the cooling element from a bundle of tubes extending in the longitudinal direction. For example, provision is made for the cooling element to be produced by extrusion, casting, lamination, injection or from a shredded material.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfin- dung einen stabförmigen HNB-Artikel mit einem verbesserten Kühlele- ment, ein verbessertes Kühlelement eines HNB-Artikels sowie die Ver- wendung eines Kühlelements in einem HNB-Artikel anzugeben. Starting from this prior art, it is an object of the invention to provide a rod-shaped HNB article with an improved cooling element, an improved cooling element of an HNB article and the use of a cooling element in an HNB article.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen stabförmigen HNB-Artikel, umfas- send ein aerosolbildendes Substrat und ein stromabwärts des Substrats angeordnetes Kühlelement, wobei der stabförmige HNB-Artikel dadurch fortgebildet ist, dass das Kühlelement ein Kühlsubstrat umfasst und das Kühlelement eine Porosität zwischen 51 % und 99% aufweist, wobei als Porosität ein Quotient aus freier, nicht von dem Kühlsubstrat eingenom- mener, Querschnittsfläche zur Gesamtquerschnittsfläche angesehen wird. The object is achieved by a rod-shaped HNB article, comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate, the rod-shaped HNB article being developed in that the cooling element comprises a cooling substrate and the cooling element has a porosity between 51% and 99%, where as Porosity is a quotient from the free cross-sectional area not taken up by the cooling substrate to the total cross-sectional area.
Eine Porosität des Kühlsegments im angegebenen Bereich hat sich als optimaler Kompromiss zwischen einer effizienten Kühlleistung einerseits und einem geringen Zugwiderstand andererseits herausgestellt. Es ist vorteilhaft möglich, den Zugwiderstand des HNB-Artikels auf einen Wert einzustellen, der zwischen 30 mm und 150 mm Wassersäule liegt. Gemäß einer Ausführungsform weist der HNB-Artikel einen Zugwiderstand zwi- sehen 30 mm und 150 mm Wassersäule, insbesondere zwischen 50 mm und 80 mm Wassersäule, auf. A porosity of the cooling segment in the specified range has proven to be an optimal compromise between efficient cooling performance on the one hand and low tensile resistance on the other. It is advantageously possible to set the tensile resistance of the HNB article to a value which is between 30 mm and 150 mm water column. According to one embodiment, the HNB article has a tensile resistance between 30 mm and 150 mm water column, in particular between 50 mm and 80 mm water column.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der HNB-Artikel dadurch fortgebildet, dass das aerosolbildende Substrat und das Küh- lelement von einer gemeinsamen äußeren Hülle umgeben sind, wobei dieAccording to a further advantageous embodiment, the HNB article is further developed in that the aerosol-forming substrate and the cooling element are surrounded by a common outer shell, the
Gesamtquerschnittsfläche eine von einer Innenwand der gemeinsamen äußeren Hülle umgebene Querschnittsfläche ist. Total cross-sectional area is a cross-sectional area surrounded by an inner wall of the common outer shell.
Das Kühlsubstrat ist in dem von dem stabförmigen HNB-Artikel umfassten Kühlelement so angeordnet, dass sich Kanäle bilden, welche sich in längsaxialer Richtung des HNB-Artikels erstrecken. Die Summe der Flä- che dieser Kanäle, bezogen auf die Gesamtquerschnittsfläche des Küh- lelements des HNB-Artikels beträgt zwischen 51 % und 99%. Die Kanäle erstrecken sich insbesondere über die gesamte Länge des Kühlelements. Dies gilt insbesondere für alle Kanäle. Ferner verlaufen die Kanäle bevor- zugt zumindest näherungsweise parallel zueinander und ferner insbeson- dere zumindest näherungsweise parallel zu einer längsaxialen Richtung des HNB-Artikels bzw. des Kühlelements. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das aerosolbildende Substrat in einem aerosolbildenden Element angeordnet ist. Zwischen dem aerosolbildenden Substrat, insbesondere zwischen dem aerosolbildenden Element, und dem Kühlelement ist ge- mäß einer weiteren Ausführungsform ein Spalt vorhanden. Dieser Spalt erstreckt sich entlang des vollständigen Umfangs des HNB-Artikels. Seine Breite, die bevorzugt überall zumindest näherungsweise gleich groß ist, beträgt, in längsaxialer Richtung des HNB-Artikels gemessen, beispiels- weise zwischen 100 pm und einem Millimeter. Durch den Spalt wird ein direkter Kontakt zwischen dem während der Benutzung des HNB-Artikels erhitzten aerosolbildenden Substrat und dem Kühlelement vermieden. Es kann somit eine Wärmeleitung zwischen dem aerosolbildenden Substrat und dem Kühlelement vermieden werden. Vorteilhaft heizt sich so das Kühlelement durch das in Benutzung des HNB-Artikels heiße aerosolbil- dende Substrat nicht unnötig auf. The cooling substrate is arranged in the cooling element encompassed by the rod-shaped HNB article in such a way that channels are formed which extend in the longitudinal axial direction of the HNB article. The sum of the area of these channels, based on the total cross-sectional area of the cooling element of the HNB article, is between 51% and 99%. The channels extend in particular over the entire length of the cooling element. This applies in particular to all channels. Furthermore, the channels preferably run at least approximately parallel to one another and furthermore in particular at least approximately parallel to a longitudinal axial direction of the HNB article or the cooling element. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the aerosol-forming substrate is arranged in an aerosol-forming element. According to a further embodiment, a gap is present between the aerosol-forming substrate, in particular between the aerosol-forming element, and the cooling element. That gap extends along the full scope of the HNB article. Its width, which is preferably at least approximately the same everywhere, is measured in the longitudinal axial direction of the HNB article, for example between 100 pm and one millimeter. The gap avoids direct contact between the aerosol-forming substrate heated during use of the HNB article and the cooling element. Thermal conduction between the aerosol-forming substrate and the cooling element can thus be avoided. Advantageously, the cooling element does not heat up unnecessarily due to the aerosol-forming substrate that is hot when the HNB article is used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der HNB-Artikel dadurch fortgebildet, dass das Kühlsubstrat ein Polymer ist, welches ei- nen endothermen Phasenübergang, also eine Phasenübergangstempera- tur, in einem Temperaturbereich zwischen 40 °C und 80 °C aufweist, wo bei das Polymer insbesondere Polylactid (PLA) ist. According to a further advantageous embodiment, the HNB article is further developed in that the cooling substrate is a polymer which has an endothermic phase transition, that is to say a phase transition temperature, in a temperature range between 40 ° C. and 80 ° C., where the polymer especially polylactide (PLA).
Gemäß weiterer Ausführungsformen liegt die Phasenübergangstempera- tur in einem Intervall zwischen 50 °C und 70 °C, ferner insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 55 °C und 65 °C und beträgt ferner insbesondere zumindest näherungsweise 60 °C. According to further embodiments, the phase transition temperature lies in an interval between 50 ° C. and 70 ° C., furthermore in particular in a temperature range between 55 ° C. and 65 ° C. and furthermore in particular is at least approximately 60 ° C.
Wenn die oben genannte Phasenübergangstemperatur erreicht wird, ab- sorbiert das Kühlsubstrat aufgrund des bei dieser Temperatur stattfinden- den Phasenübergangs eine große Wärmemenge, ohne sich weiter zu er- hitzen. So ist das Kühlsubstrat in der Lage, den durch das Kühlelement strömenden Luftstrom oder Aerosolstrom effizient zu kühlen. Als geeigne- tes Material hat sich PLA herausgestellt, welches eine Glasübergangs- temperatur aufweist, die zwischen 45 °C und 65 °C liegt. When the above phase transition temperature is reached, the cooling substrate absorbs a large amount of heat due to the phase transition taking place at this temperature without heating further. The cooling substrate is thus able to efficiently cool the air flow or aerosol flow flowing through the cooling element. PLA has proven to be a suitable material which has a glass transition temperature that is between 45 ° C and 65 ° C.
Der HNB-Artikel ist ferner insbesondere dadurch fortgebildet, dass das Kühlelement eine Vielzahl von Streifen aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längsrichtung des HNB-Artikels orientiert sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche für sich geeignet ist, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, wird ein stabförmiger HNB-Artikel gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch fortgebildet, dass das Kühlsubstrat eine Vielzahl von Streifen umfasst, die in einer Längs- richtung des HNB-Artikels orientiert sind. Dabei ist insbesondere vorge- sehen, dass das Kühlelement zwischen 50 und 1500, bevorzugt zwischen 100 und 1000 oder besonders bevorzugt zwischen 200 und 500 Streifen umfasst. Insbesondere umfasst das Kühlelement genau 50, 100, 200,The HNB article is further developed in particular in that the cooling element comprises a plurality of strips of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article. According to a further embodiment, which is suitable for solving the object according to the invention, a rod-shaped HNB article is developed in accordance with the preamble of patent claim 1 in that the cooling substrate comprises a plurality of strips which are arranged in a longitudinal direction of the HNB Article-oriented. It is particularly provided that the cooling element comprises between 50 and 1500, preferably between 100 and 1000 or particularly preferably between 200 and 500 strips. In particular, the cooling element comprises exactly 50, 100, 200,
500, 1000 oder 1500 Streifen. Es sind beispielsweise Streifen aus PLA- Folie, die als Kühlsubstrat dient, vorgesehen. 500, 1000 or 1500 strips. For example, strips of PLA film, which serves as a cooling substrate, are provided.
Der Einsatz von Streifen aus Kühlsubstrats in einem Kühlelement eines stabförmigen HNB-Artikels hat verschiedene Vorteile. Im Vergleich zu einem gerafften Flächengebilde kann bei gleichem Materialeinsatz eine größere aktive Oberfläche bereitgestellt werden. Aus diesem Grund ist das Kühlelement, das eine Vielzahl von Streifen umfasst, effizienter. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich sämtliche Streifen entlang der vollständigen Länge des Kühlelements erstrecken. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Streifen zumindest näherungsweise parallel zu einer Längserstreckungsrichtung des Kühlelements. The use of strips of cooling substrate in a cooling element of a rod-shaped HNB article has several advantages. In comparison to a gathered fabric, a larger active surface can be provided with the same material. For this reason, the cooling element, which comprises a plurality of strips, is more efficient. In particular, it is provided that all strips extend along the entire length of the cooling element. According to a further embodiment, the strips extend at least approximately parallel to a longitudinal direction of the cooling element.
Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Streifen in beliebige Län- gen geschnittene Streifen sind, die sich nicht notwendigerweise über die volle Länge des Kühlelements erstrecken. Die Streifen sind jedoch eben- falls zumindest näherungsweise parallel zur Längserstreckungsrichtung des Kühlelements orientiert. Furthermore, it is particularly provided that the strips are strips cut into any length which do not necessarily extend over the full length of the cooling element. However, the strips are also oriented at least approximately parallel to the longitudinal direction of the cooling element.
Bei einem herkömmlichen Kühlelement, das aus einem gerafften Flä chengebilde hergestellt ist, ist die aktive, d.h. für die Wärmeabsorption verfügbare Oberfläche, durch die beiden großen Flachseiten des Flä chengebildes bestimmt. Die beiden Seitenkanten des Flächengebildes sind im Vergleich zur Fläche der großen Flachseiten vernachlässigbar klein und fallen im Hinblick auf die Wärmeabsorption und Kühlwirkung des Kühlelements nicht ins Gewicht. Die Stirnseiten sollen außer Betracht bleiben. In a conventional cooling element which is made from a gathered surface, the active surface, ie the surface available for heat absorption, is determined by the two large flat sides of the surface. The two side edges of the fabric are negligibly small compared to the area of the large flat sides and are insignificant in terms of the heat absorption and cooling effect of the cooling element. The end faces should be disregarded stay.
Bei einem Kühlelement, welches aus einer Vielzahl von Streifen aufge- baut ist, steht vorteilhaft eine größere aktive Fläche zur Wärmeabsorption zur Verfügung. Jeder einzelne Streifen weist neben seinen großen Flach- seiten (Oberseite und Unterseite) eine rechte und eine linke Seitenfläche auf, deren Anteil an der Gesamtoberfläche nicht zu vernachlässigen ist.In the case of a cooling element which is constructed from a multiplicity of strips, a larger active area is advantageously available for heat absorption. In addition to its large flat sides (top and bottom), each individual strip has a right and a left side surface, the proportion of which in the total surface area should not be neglected.
Je schmaler der Streifen ist, desto höher wird der Anteil der Seitenflächen an der Gesamtoberfläche. Wird also beispielsweise eine Folie einer be- stimmten Breite in einzelne Streifen geschnitten, so bietet diese bei iden- tischem Materialeinsatz die größere und effizientere Kühlwirkung im Ver- gleich zu einer Verarbeitung der identischen Folie zu einem gerafften Flä- chengebilde. Die Herstellung eines Kühlelements unter Verwendung von Streifen er- laubt außerdem die maßgeschneiderte Einstellung und Anpassung ein- zelner Parameter und Eigenschaften des Kühlelements. So kann bei- spielsweise über eine Variation der Anzahl der Streifen, der Streifenbreite und der Materialstärke, die einer Dicke der Streifen (Abstand zwischen den beiden großen Flachseiten) entspricht, und/oder auch einer Länge der Streifen ein optimaler Kompromiss zwischen Kühlleistung und Zugwi- derstand gefunden werden. Ferner ist es vorteilhaft möglich, die mecha- nischen Eigenschaften, beispielsweise die Biegesteifigkeit des stabförmi- gen Artikels im Bereich des Kühlelements, durch Variation der Streifen in einem gewünschten Bereich einzustellen. The narrower the strip, the higher the share of the side surfaces in the total surface. If, for example, a film of a certain width is cut into individual strips, it offers the greater and more efficient cooling effect compared to processing the identical film into a gathered fabric with the same material. The production of a cooling element using strips also allows the customized setting and adjustment of individual parameters and properties of the cooling element. For example, a variation of the number of strips, the strip width and the material thickness, which corresponds to a thickness of the strips (distance between the two large flat sides) and / or a length of the strips, can provide an optimal compromise between cooling capacity and pulling resistance. the status can be found. Furthermore, it is advantageously possible to set the mechanical properties, for example the bending stiffness of the rod-shaped article in the area of the cooling element, by varying the strips in a desired area.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Breite der Strei- fen größer oder gleich 0,5 mm und kleiner oder gleich 4 mm ist und/oder eine Materialstärke der Streifen größer oder gleich 25 pm und kleiner oder gleich 100 pm ist. Gemäß weiterer Ausführungsformen ist vorgese- hen, dass die Streifenbreite größer gleich 0,5 mm und kleiner gleich 2 mm ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Streifenbreite größer gleich 1 mm und kleiner gleich 2 mm. Die Materialstärke/Dicke der Strei- fen beträgt ferner bevorzugt zumindest näherungsweise 50 pm. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Streifen aus einer Folie, beispiels- weise einer PLA-Folie, hergestellt werden, deren Grammatur zwischen 10 mm2 pro Milligramm und 100 mm2 pro Milligramm beträgt. Bevorzugt liegt die Grammatur in einem Bereich zwischen 10 mm2 pro Milligramm und 25 mm2 pro Milligramm. According to one embodiment, it is provided that a width of the strips is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 4 mm and / or a material thickness of the strips is greater than or equal to 25 pm and less than or equal to 100 pm. According to further embodiments, it is provided that the strip width is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 2 mm. According to a further embodiment, the strip width is greater than or equal to 1 mm and less than or equal to 2 mm. The material thickness / thickness of the strips is also preferably at least approximately 50 pm. Further is In particular, it is provided that the strips are made from a film, for example a PLA film, the grammage of which is between 10 mm 2 per milligram and 100 mm 2 per milligram. The grammage is preferably in a range between 10 mm 2 per milligram and 25 mm 2 per milligram.
Ein weiterer Parameter, der sich bei der Verwendung von Streifen zur Herstellung eines Kühlelements optimal einstellen lässt, ist die Kühlwir- kung des Kühlelements. So kann eine unerwünscht starke Kühlung dazu führen, dass Wirkstoffe aus dem Aerosol auskondensieren. Dies kann zu einem Verlust an Wirk- und Inhaltsstoffen im Aerosol führen, was uner- wünscht ist. Die Streifen werden gemäß einer weiteren Ausführungsform aus einem Material mit einer glatten Oberfläche hergestellt. Eine raue Oberfläche kann, ebenso wie eine starke Kühlung, zur Absorption von Wirk- und Inhaltsstoffen führen. Dies kann in manchen Fällen erwünscht sein, weshalb gemäß einer weiteren Ausführungsform die Streifen aus einem Material mit einer rauen Oberfläche hergestellt sind. Im Allgemei- nen sind jedoch Streifen mit einer glatten Oberfläche zu bevorzugen. Another parameter that can be optimally adjusted when using strips to produce a cooling element is the cooling effect of the cooling element. An undesirably strong cooling can cause active substances to condense out of the aerosol. This can lead to a loss of active substances and ingredients in the aerosol, which is undesirable. According to a further embodiment, the strips are produced from a material with a smooth surface. A rough surface, like strong cooling, can lead to the absorption of active ingredients and ingredients. This may be desirable in some cases, which is why, according to another embodiment, the strips are made of a material with a rough surface. In general, however, strips with a smooth surface are preferred.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die von dem Kühlelement umfassten Streifen alle die gleiche Breite aufweisen.According to a further embodiment it is provided that the strips encompassed by the cooling element all have the same width.
Die Streifen weisen, bis auf produktionstechnisch unvermeidbare The stripes, except for those that are technically unavoidable
Schwankungen, alle die gleiche Streifenbreite auf. Insbesondere liegen die Abweichungen der Streifenbreite bei weniger als 10%, ferner insbe- sondere bei weniger als 5% und ferner insbesondere bei weniger als 1 %. In keinem Fall ist eine statistische oder zufällige Verteilung der Streifen- breite vorgesehen. Fluctuations, all the same stripe width. In particular, the deviations in the strip width are less than 10%, furthermore in particular less than 5% and furthermore in particular less than 1%. In no case is there a statistical or random distribution of the stripe width.
Der HNB-Artikel ist ferner insbesondere dadurch fortgebildet, dass das Kühlelement eine Vielzahl von Fasern aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längsrichtung des HNB-Artikels orientiert sind. The HNB article is further developed in particular in that the cooling element comprises a multiplicity of fibers made of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform welche auch für sich genommen geeignet ist, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, ist ein HNB-Artikel gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch fortgebildet, dass das Kühlelement eine Vielzahl von Fasern umfasst, die in einer Längs- richtung des HNB-Artikels orientiert sind. Durch die Verwendung von Fasern zur Herstellung des Kühlelements kann, ähnlich wie bei der Verwendung von Streifen, eine maßgeschnei- derte Abstimmung zwischen den gewünschten Eigenschaften und techni- schen Wirkungen des Kühlelements erreicht werden. So kann einerseits eine optimale Kühlung eingestellt werden, welche weder zu stark noch zu schwach ist, wobei gleichzeitig der Zugwiderstand im gewünschten Be- reich gehalten wird. Um die genannten Parameter maßgeschneidert ein- zustellen kann beispielsweise die Dicke der eingesetzten Fasern variiert werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass alle zur Herstellung des Kühlelements verwendeten Fasern die gleiche Dicke haben. Ein weiterer Parameter, mit dem sich die Eigenschaften des Kühlelements einstellen lassen, ist eine Variation der Anzahl zur Herstellung des Kühlelements verwendeter Fasern. Beispielsweise werden zur Herstellung des Küh- lelements zwischen 500 und 8000, zwischen 500 und 4000 oder zwischen 1000 und 3000 Fasern oder Filamente eingesetzt. Auch bei der Verwen- düng von Fasern ist es vorteilhaft möglich, die mechanischen Eigenschaf- ten, beispielsweise die Biegesteifigkeit, des stabförmigen Artikels im Be- reich des Kühlelements durch Variation der oben genannten Parameter einzustellen. Um die Eigenschaften des Kühlelements optimal einzustellen, kann eben- so die Form des Querschnitts der verwendeten Fasern variiert werden. Beispielsweise ist vorgesehen, Fasern mit einem X-förmigen, L-förmigen oder Y-förmigen, kreisförmigen, ellipsenförmigen, I-förmigen (also flache Fasern) und/oder Doppel-T-förmigen Querschnitt einzusetzen. Es können ferner Fasern mit einem kreisrunden, einem ovalen oder auch mit einem mehreckigen Querschnitt eingesetzt werden, die insbesondere als Hohl- fasern ausgebildet sein können. Beispielsweise können Fasern mit einem dreieckigen, quadratischen oder rechteckigen Querschnitt eingesetzt werden. Wiederum ist insbesondere vorgesehen, dass alle Fasern die gleiche Querschnittsform haben. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Fasern zumindest näherungsweise parallel zueinander ausge- richtet sind. Die Fasern können entlang gerader Linien in dem Kühlele- ment angeordnet oder auch miteinander verdrillt sein. Alle diese Parame- ter erlauben eine Anpassung der gewünschten Eigenschaften des Küh- lelements, weshalb der Einsatz von Fasern zur Herstellung des Kühlele- ments besonders vorteilhaft ist. According to a further embodiment, which is also suitable in itself for solving the task according to the invention, is an HNB article further developed according to the preamble of claim 1 in that the cooling element comprises a plurality of fibers which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article. Through the use of fibers for the production of the cooling element, similar to the use of strips, a tailored coordination between the desired properties and technical effects of the cooling element can be achieved. On the one hand, optimal cooling can be set, which is neither too strong nor too weak, while at the same time keeping the drag resistance in the desired range. In order to tailor the parameters mentioned, the thickness of the fibers used can be varied, for example. In particular, it is provided that all the fibers used to produce the cooling element have the same thickness. Another parameter with which the properties of the cooling element can be adjusted is a variation in the number of fibers used to produce the cooling element. For example, between 500 and 8000, between 500 and 4000 or between 1000 and 3000 fibers or filaments are used to produce the cooling element. Even when fibers are used, it is advantageously possible to adjust the mechanical properties, for example the bending stiffness, of the rod-shaped article in the area of the cooling element by varying the parameters mentioned above. In order to optimally adjust the properties of the cooling element, the shape of the cross section of the fibers used can also be varied. For example, it is provided to use fibers with an X-shaped, L-shaped or Y-shaped, circular, elliptical, I-shaped (ie flat fibers) and / or double-T-shaped cross section. Fibers with a circular, oval or even with a polygonal cross-section can also be used, which can in particular be designed as hollow fibers. For example, fibers with a triangular, square or rectangular cross section can be used. Again, it is particularly envisaged that all the fibers have the same cross-sectional shape. It is furthermore particularly provided that the fibers are aligned at least approximately parallel to one another. The fibers can be arranged along straight lines in the cooling element or can also be twisted together. All of these parameters allow the desired properties of the cooling element to be adapted, which is why the use of fibers for producing the cooling element is particularly advantageous.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fasern einen Durchmesser haben, der größer gleich 40 pm und kleiner gleichAccording to a further embodiment it is provided that the fibers have a diameter that is greater than or equal to 40 μm and less than or equal to
500 pm ist. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass der Durchmes- ser der Fasern zwischen 40 pm und 500 pm, zwischen 40 pm und 350 pm oder zwischen 100 pm und 200 pm liegt. Beispielsweise liegt der Durch- messer der Fasern zwischen 100 pm und 150 pm. Is 500 pm. It is furthermore particularly provided that the diameter of the fibers is between 40 pm and 500 pm, between 40 pm and 350 pm or between 100 pm and 200 pm. For example, the diameter of the fibers is between 100 pm and 150 pm.
Bei Fasern, die keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, beziehen sich die o.g. Werte für den Durchmesser auf einen Äquivalenzdurchmes- ser der Fasern. Als Äquivalenzdurchmesser kann beispielsweise das Um- fangsäquivalent, das Flächenäquivalent oder auch der Durchmesser der kleinsten kreisförmigen Überdeckung herangezogen werden. For fibers that do not have a circular cross-section, the above Values for the diameter on an equivalent diameter of the fibers. The equivalent diameter, for example, the circumferential equivalent, the area equivalent or the diameter of the smallest circular overlap can be used.
Es kommen bevorzugt Fasern zum Einsatz, die eine glatte Oberfläche aufweisen, also insbesondere nicht rau sind. So kann eine Absorption von Inhalts-, Wirk- und Aromastoffen an oder auf der Oberfläche der Fasern vermieden werden. Es kann jedoch auch von Interesse sein raue Fasern einzusetzen, um eine Absorption von Inhalts-, Wirk- und Aromastoffen in einem gewünschten Maß zu erreichen. Fibers that have a smooth surface, that is, in particular, are not rough, are preferably used. In this way, absorption of ingredients, active ingredients and flavorings on or on the surface of the fibers can be avoided. However, it may also be of interest to use rough fibers in order to achieve absorption of the ingredients, active ingredients and flavorings to a desired extent.
Der HNB-Artikel ist ferner insbesondere dadurch fortgebildet, dass das Kühlelement ein sich in Längsrichtung des HNB-Artikels erstreckendesThe HNB article is further developed in particular in that the cooling element extends in the longitudinal direction of the HNB article
Röhrchen umfasst, auf dessen Innenseite das Kühlsubstrat vorhanden ist. Includes tube, on the inside of which the cooling substrate is present.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche ebenfalls für sich allein geeignet ist, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, ist ein HNB-Artikel nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch fortgebildet, dass das Kühlelement ein sich in Längsrichtung des HNB-Artikels erstrecken- des Röhrchen ist, auf dessen Innenseite das Kühlsubstrat vorhanden ist. Das Röhrchen ist beispielsweise mit dem Kühlsubstrat beschichtet. Es ist ebenso vorgesehen, dass das Kühlsubstrat in das Röhrchen eingelegt ist. Beispielsweise kann eine PLA-Folie in ein Pappröhrchen eingelegt sein. Als Kühlsubstrat kann alternativ zu dem zuvor bereits genannten Polymer beispielsweise Aluminium zum Einsatz kommen. Entsprechend ist das Röhrchen auf seiner Innenseite mit Aluminium beschichtet oder es ist ei- ne Aluminiumfolie in das Röhrchen eingelegt. Selbstverständlich ist auch eine Kombination der Kühlsubstrate möglich. Das Kühlsubstrat ist auf seiner Innenseite bevorzugt glatt, so dass es keine Wirk-, Inhalts- oder Aromastoffe absorbiert. Um eine Absorption in einem gewünschten Maß zu erzielen, kann das Kühlsubstrat ebenfalls rau sein. Über eineAccording to a further embodiment, which is likewise suitable on its own for solving the problem according to the invention, is an HNB article further developed according to the preamble of claim 1 in that the cooling element is a tube extending in the longitudinal direction of the HNB article, on the inside of which the cooling substrate is present. The tube is coated with the cooling substrate, for example. It is also provided that the cooling substrate is placed in the tube. For example, a PLA film can be inserted into a cardboard tube. As a cooling substrate, aluminum, for example, can be used as an alternative to the previously mentioned polymer. Accordingly, the inside of the tube is coated with aluminum, or an aluminum foil is inserted into the tube. A combination of the cooling substrates is of course also possible. The inside of the cooling substrate is preferably smooth, so that it does not absorb any active ingredients, ingredients or aromas. In order to achieve absorption to a desired extent, the cooling substrate can also be rough. Over a
Wandstärke des Röhrchens kann die Porosität des Kühlelements einge- stellt werden. Je größer die Wandstärke des Röhrchens ist, desto größer ist ihr Anteil an der Gesamtquerschnittsfläche. Entsprechend nimmt der Wert der Porosität ab. Wall thickness of the tube, the porosity of the cooling element can be adjusted. The greater the wall thickness of the tube, the greater its share of the total cross-sectional area. The value of the porosity decreases accordingly.
Ein Kühlelement, welches ein Röhrchen umfasst, ist vorteilhaft, da es ei- ne Wärmeisolation zur Außenseite des stabförmigen HNB-Artikels dar- stellt. Mit anderen Worten wird ein solcher stabförmiger HNB-Artikel auch bei oder nach dem Gebrauch auf seiner Außenseite nicht für einen Be- nutzer unangenehm heiß sein. Ferner kann für den Fall von Kondensat- bildung vermieden werden, dass dieses in Kontakt mit der äußeren Hülle gelangt. So kann eine ästhetisch unerwünschte Fleckenbildung auf der Außenseite des HNB-Artikels vermieden werden. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Röhrchen und/oder das Kühlsubstrat Papier und/oder Pappe umfassen. Mit anderen Worten ist also das Röhrchen oder das Kühlsubstrat oder beide Elemente aus Papier oder Pappe oder einem Gemisch aus Papier und Pappe her- gestellt. Ähnlich wie zuvor bereits im Hinblick auf die mögliche Ausgestaltung des Kühlsubstrats in Form einer Aluminiumfolie, kann das Kühlsubstrat gemäß der genannten Ausführungsform Papier und/oder Pappe sein, die in das Röhrchen eingelegt ist. Für die Ausgestaltung der Oberfläche dieses ausA cooling element, which comprises a tube, is advantageous since it provides thermal insulation to the outside of the rod-shaped HNB article. In other words, such a rod-shaped HNB article will not be uncomfortably hot for a user even during or after use on the outside. Furthermore, in the event of condensate formation, it can be avoided that it comes into contact with the outer shell. In this way, an aesthetically undesirable staining on the outside of the HNB article can be avoided. According to one embodiment it is provided that the tube and / or the cooling substrate comprise paper and / or cardboard. In other words, the tube or the cooling substrate or both elements are made of paper or cardboard or a mixture of paper and cardboard. Similar to before with regard to the possible configuration of the cooling substrate in the form of an aluminum foil, the cooling substrate according to the embodiment mentioned can be paper and / or cardboard, which is inserted into the tube. For the design of the surface of this
Papier und/oder Pappe hergestellten Kühlsubstrats gilt ebenfalls das oben Gesagte. Diese kann insbesondere glatt oder auch in gewünschtem Umfang rau sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass dasThe above-mentioned also applies to the cooling substrate made of paper and / or cardboard. This can in particular be smooth or rough to the desired extent. According to an advantageous development, it is further provided that the
Kühlelement als ein doppelwandiges Röhrchen aus Papier und/oder Pap- pe ausgeführt ist. Dabei ist das Kühlsubstrat ein inneres Röhrchen des doppelwandigen Röhrchens. Das sich in Längsrichtung des HNB-Artikels erstreckende Röhrchen ist ein äußeres Röhrchen des doppelwandigen Röhrchens. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass das doppelwandi- ge Röhrchen zumindest einen Durchbruch aufweist, der sich von einer äußeren Mantelfläche durch das doppelwandige Röhrchen hindurch bis zu einer inneren Mantelfläche des Röhrchens erstreckt. Dieser Durch- bruch mündet in einen Innenraum des doppelwandigen Röhrchens. So- fern auf einer Außenseite des Röhrchens, also anliegend an eine äußereCooling element is designed as a double-walled tube made of paper and / or paper. The cooling substrate is an inner tube of the double-walled tube. The tube extending in the longitudinal direction of the HNB article is an outer tube of the double-walled tube. Furthermore, it is particularly provided that the double-walled tube has at least one opening, which extends from an outer lateral surface through the double-walled tube to an inner lateral surface of the tube. This breakthrough opens into an interior of the double-walled tube. As far as on an outside of the tube, so adjacent to an outer
Mantelfläche des Röhrchens, eine äußere Hülle, beispielsweise ein Um- hüllungspapier, vorgesehen ist, ist dieses ebenfalls mit einem Durchbruch versehen, welcher ferner insbesondere mit dem Durchbruch in dem dop- pelwandigen Röhrchen fluchtet. The outer surface of the tube, an outer envelope, for example a wrapping paper, is also provided with an opening, which is also particularly aligned with the opening in the double-walled tube.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das doppelwandige Röhrchen, und insbesondere auch die äußere Hülle, entlang zumindest eines Umfangs perforiert sind, also bevorzugt in regelmäßigen Abständen entlang einer kreisförmigen Umfangslinie mit Durchbrüchen oder Öffnungen versehen sind. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the double-walled tube, and in particular also the outer shell, are perforated along at least one circumference, that is to say are preferably provided with openings or openings at regular intervals along a circular circumferential line.
Vorteilhaft kommt zu der kühlenden Wirkung des inneren Röhrchens, wel- ches als Kühlsubstrat wirkt, die kühlende Wirkung des zumindest einen Durchbruchs hinzu. Die kühlende Wirkung des Durchbruchs besteht darin, dass durch diesen Durchbruch Umgebungsluft in den Innenraum des Röhrchens eingesogen wird und sich diese kühle Umgebungsluft mit dem in dem Innenraum vorhandenen Wirkstoff und/oder aromabeladenen Luft- strom mischt. The cooling effect of the inner tube, which acts as a cooling substrate, is advantageously supplemented by the cooling effect of the at least one opening. The breakthrough's cooling effect is that this breakthrough draws ambient air into the interior of the tube and this cool ambient air mixes with the active ingredient and / or aroma-laden air stream present in the interior.
Es ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass im In- nenraum des Röhrchens eine sich in längsaxialer Richtung des HNB- Artikels bzw. des Kühlelements erstreckende Struktur vorhanden ist. Die- se kann beispielsweise in Umfangsrichtung wellenförmig sein und sich entlang der Innenwand des Röhrchens erstrecken. Wie es von Wellpappe her bekannt ist, bilden sich zwischen dieser wellenförmigen Struktur und der Innenwand des Röhrchens Kanäle aus. Die Struktur kann ebenfalls auf ihrer Oberfläche mit Kühlsubstrat versehen sein, beispielsweise ist sie mit einem geeigneten Polymer, beispielsweise mit PLA, beschichtet. Durch eine solche Struktur kann die Kühlleistung des Kühlelements er- höht werden. Außerdem kann durch die Struktur der Zugwiderstand des Kühlelements verändert oder eingestellt werden. According to a further embodiment, it is provided that a structure extending in the longitudinal axial direction of the HNB article or the cooling element is present in the interior of the tube. This can, for example, be undulating in the circumferential direction and extend along the inner wall of the tube. As is known from corrugated cardboard, channels form between this corrugated structure and the inner wall of the tube. The surface of the structure can also be provided with a cooling substrate, for example it is coated with a suitable polymer, for example with PLA. The cooling capacity of the cooling element can be increased by such a structure. In addition, the structure can change or set the tensile resistance of the cooling element.
Gemäß weiterer Ausführungsformen ist insbesondere vorgesehen, dass ein stabförmiger HNB-Artikel, umfassend ein aerosolbildendes Substrat und ein stromabwärts des Substrats angeordnetes Kühlelement derart fortgebildet ist, dass das Kühlelement verschiedene Arten von Kühlsub- straten umfasst. Das Kühlelement umfasst beispielsweise eine Vielzahl von Streifen und/oder eine Vielzahl von Fasern. Auch bezüglich der oben erwähnten Weiterbildungsmöglichkeiten des Streifen und/oder Fasern umfassenden Kühlelements gilt diese Kombinationsmöglichkeit. Ferner kann das Kühlelement ein sich in einer Längsrichtung des HNB-Artikels erstreckendes Röhrchen umfassen. In einem Innenraum dieses Röhr- chens kann ein Kühlsubstrat und beispielsweise eine Vielzahl von Strei- fen und/oder eine Vielzahl von Fasern angeordnet sein. Auch hier gilt, dass auch die erwähnten Weiterbildungsmöglichkeiten des Streifen oder Fasern umfassenden Kühlsubstrats mit einem Röhrchen zu einem ent- sprechenden Kühlelement kombiniert werden können. Auch ein solcher HNB-Artikel ist für sich genommen geeignet, die erfindungsgemäße Auf- gäbe zu lösen. According to further embodiments, it is provided in particular that a rod-shaped HNB article comprising an aerosol-forming substrate and a cooling element arranged downstream of the substrate is developed in such a way that the cooling element comprises different types of cooling substrates. The cooling element comprises, for example, a multiplicity of strips and / or a multiplicity of fibers. This combination option also applies to the above-mentioned further development options for the cooling element comprising strips and / or fibers. Furthermore, the cooling element can comprise a tube extending in a longitudinal direction of the HNB article. A cooling substrate and, for example, a multiplicity of strips and / or a multiplicity of fibers can be arranged in an interior of this tube. It also applies here that the mentioned further development possibilities of the cooling substrate comprising strips or fibers can also be combined with a tube to form a corresponding cooling element. Such an HNB article is also suitable in itself, the inventive would be solved.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass ein Kühlelement bereitgestellt wird, dessen Kühlsubstrat sowohl eine Vielzahl von Streifen als auch eine Viel- zahl von Fasern umfasst. Das Kühlsubstrat ist in einem solchen Fall also eine Mischung aus Streifen und Fasern. Es ist ferner beispielsweise vor- gesehen, dass das Kühlelement ein sich in Längsrichtung des HNB- Artikels erstreckendes Röhrchen ist, wobei in einem von dem Röhrchen umgebenden Innenraum Streifen und/oder Fasern angeordnet sind. For example, it is provided that a cooling element is provided, the cooling substrate of which comprises both a large number of strips and a large number of fibers. In such a case, the cooling substrate is therefore a mixture of strips and fibers. It is also provided, for example, that the cooling element is a tube extending in the longitudinal direction of the HNB article, strips and / or fibers being arranged in an interior space surrounded by the tube.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das aero- solbildende Substrat aus einem Tabakmaterial hergestellt ist. Das aero- solbildende Substrat kann ferner dampfbildende Inhaltsstoffe, wie bei- spielsweise Glycerin und/oder Propylenglykol umfassen. According to a further embodiment it is provided that the aerosol-forming substrate is made from a tobacco material. The aerosol-forming substrate can further comprise vapor-forming ingredients, such as glycerin and / or propylene glycol.
Der HNB-Artikel umfasst ferner beispielsweise ein Abstandselement, wel- ches zwischen dem aerosolbildenden Substrat und dem Kühlelement an- geordnet ist. Ferner umfasst der stabförmige HNB-Artikel gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Filter, der stromabwärts des Kühlele- ments angeordnet ist. Es ist ferner insbesondere vorgesehen, dass das aerosolbildende Substrat am Kopfende des stabförmigen HNB-Artikels angeordnet ist und der Filter am gegenüberliegenden Mundstück des HNB-Artikels. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kühlelement eines HNB-Artikels nach einer oder mehrerer der zuvor genannten Ausführungsformen. The HNB article also includes, for example, a spacer element which is arranged between the aerosol-forming substrate and the cooling element. Furthermore, according to a further embodiment, the rod-shaped HNB article comprises a filter which is arranged downstream of the cooling element. It is furthermore particularly provided that the aerosol-forming substrate is arranged at the head end of the rod-shaped HNB article and the filter on the opposite mouthpiece of the HNB article. The object is further achieved by a cooling element of an HNB article according to one or more of the aforementioned embodiments.
Das Kühlelement des HNB-Artikels ist gemäß einer Ausführungsform dadurch fortgebildet, dass es zumindest zwei unterschiedlich ausgestalte- te Segmente umfasst. Das erste und das zweite Segment sind so ausge- staltet, dass das erste oder das zweite Segment: eine Vielzahl von Streifen aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längsrichtung des HNB-Artikels orientiert sind, eine Vielzahl von Fasern aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längsrichtung des HNB-Artikels orientiert sind oder ein sich in Längsrichtung des HNB-Artikels erstreckendes Röhrchen umfasst ist, auf dessen Innenseite das Kühlsubstrat vorhanden ist. Selbstverständlich gelten in Bezug auf das erste und zweite Segment auch die bezüglich des Kühlelements erwähnten Kombinationsmöglichkeit für die Ausgestaltung. According to one embodiment, the cooling element of the HNB article is developed in that it comprises at least two differently configured segments. The first and the second segment are designed such that the first or the second segment: comprises a plurality of strips of cooling substrate which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article, comprises a plurality of fibers of cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article or a tube which extends in the longitudinal direction of the HNB article, on the inside of which the cooling substrate is present. Of course, with regard to the first and second segments, the combination options for the configuration mentioned with regard to the cooling element also apply.
Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines solchen Kühlelements in einem HNB-Artikel. The task is also solved by using such a cooling element in an HNB article.
Auf das Kühlelement sowie dessen Verwendung treffen gleiche oder ähn- liche Vorteile zu, wie sie bereits im Hinblick auf den stabförmigen Artikel selbst erwähnt wurden, so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll. The same or similar advantages apply to the cooling element and its use as have already been mentioned with regard to the rod-shaped article itself, so that repetitions should be avoided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kühl- element nach der Art eines Hohlfilters ausgestaltet ist, wobei ein Kern des Hohlfilters eine Vielzahl von Streifen aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längsrichtung des HNB-Artikels orientiert sind, und/oder der Kern eine Vielzahl von Fasern aus Kühlsubstrat umfasst, die in einer Längs- richtung des HNB-Artikels orientiert sind. Bei einer solchen Ausführungs- form beziehen sich die genannten Werte für die Porosität nur auf den Kern. Gemäß einer Abwandlung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kühlelement einen Kern aus einem beliebigen Material, insbe- sondere aus einem Filtermaterial, umfasst, wobei das Kühlelement au- ßerhalb des Kerns eine Vielzahl von Streifen und/oder Fasern aus According to a further embodiment, it is provided that the cooling element is designed in the manner of a hollow filter, a core of the hollow filter comprising a plurality of strips of cooling substrate which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article, and / or the core one Contains a plurality of fibers from the cooling substrate, which are oriented in a longitudinal direction of the HNB article. In such an embodiment, the stated values for the porosity relate only to the core. According to a modification of this embodiment, it is provided that the cooling element comprises a core made of any material, in particular a filter material, the cooling element comprising a plurality of strips and / or fibers outside the core
Kühlsubstrat umfasst. Bei einer solchen Ausführungsform beziehen sich die genannten Werte für die Porosität nur auf die Querschnittsfläche des Kühlsegments ohne die Querschnittsfläche des Kerns. Cooling substrate includes. In such an embodiment, the stated values for the porosity relate only to the cross-sectional area of the Cooling segment without the cross-sectional area of the core.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfin- dungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausfüh- rungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen. Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Er- findungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnah- me auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische und vereinfachte Ansicht eines stabförmigen HNB-Artikels, dargestellt in einem Längsschnitt, The invention is described below without restricting the general inventive concept on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with regard to all details according to the invention not explained in detail in the text. 1 shows a schematic and simplified view of a rod-shaped HNB article, shown in a longitudinal section,
Fig. 2, 3, 3a, 4 und 10 ebensolche Ansichten weiterer stabförmiger 2, 3, 3a, 4 and 10 are the same views of further rod-shaped
HNB-Artikel,  HNB article,
Fig. 5 eine schematische und vereinfachte perspekti- vische Ansicht eines halb geöffneten Kühlele- ments, das eine Vielzahl von verdrillten Fasern aus Kühlsubstrat umfasst, 5 shows a schematic and simplified perspective view of a half-opened cooling element which comprises a multiplicity of twisted fibers from the cooling substrate,
Fig. 6 bis 9 schematisch vereinfachte Querschnittsansich- ten durch ein Kühlelement eines HNB-Artikels gemäß weiterer Ausführungsbeispiele. 6 to 9 schematically simplified cross-sectional views through a cooling element of an HNB article according to further exemplary embodiments.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit„insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verste- hen. In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. Fig. 1 zeigt in schematischer und vereinfachter Ansicht einen stabförmi- gen HNB-Artikel 2, der ein aerosolbildendes Substrat 4, welches in der Zeichnung nicht im Detail dargestellt ist, sowie ein stromabwärts des aerosolbildenden Substrats 4 angeordnetes Kühlelement 6 umfasst. Das aerosolbildende Substrat 4 ist beispielsweise aus einem Tabakmaterial hergestellt. Es handelt sich beispielsweise um ein Produkt aus rekonstitu- iertem Tabakmaterial. Weiter stromabwärts des Kühlelements 6 ist ein Filterelement 8 vorhanden. Das Filterelement 8 kann beispielsweise so ausgestaltet sein, wie es von herkömmlichen Rauchprodukten her be- kannt ist. Es handelt sich beispielsweise um einen Triacetin-Filter. Das aerosolbildende Substrat 4, das Kühlelement 6 und das Filterelement 8 sind von einer gemeinsamen äußeren Hülle 10 umgeben. Bei der äußeren Hülle 10 handelt es sich beispielsweise um ein Umhüllungspapier. In the context of the invention, features that are labeled “in particular” or “preferably” are to be understood as optional features. In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that a renewed presentation is not given. 1 shows a schematic and simplified view of a rod-shaped HNB article 2, which comprises an aerosol-forming substrate 4, which is not shown in detail in the drawing, and a cooling element 6 arranged downstream of the aerosol-forming substrate 4. The aerosol-forming substrate 4 is made, for example, of a tobacco material. For example, it is a product made from reconstituted tobacco material. A filter element 8 is provided further downstream of the cooling element 6. The filter element 8 can be designed, for example, in the manner known from conventional smoking products. For example, it is a triacetin filter. The aerosol-forming substrate 4, the cooling element 6 and the filter element 8 are surrounded by a common outer shell 10. The outer sleeve 10 is, for example, a wrapping paper.
Das gezeigte Kühlelement 6 umfasst eine Vielzahl von Streifen 12, von denen lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugs- zeichen versehen sind. Die Streifen 12 sind in einer Längsrichtung L des Kühlelements 6 bzw. des HNB-Artikels 2 orientiert. Die einzelnen Streifen 12 weisen eine Breite auf, die größer oder gleich 0,5 mm und kleiner oder gleich 4 mm ist. Die Streifen 12 sind aus einer Materialbahn, beispiels- weise einer Folie, geschnitten, deren Materialstärke größer gleich 50 pm und kleiner gleich 100 pm ist. Dementsprechend weisen die Streifen 12 eine Materialstärke auf, die in diesem Bereich liegt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass alle von dem Kühlelement 6 umfassten Streifen 12 die gleiche Breite haben. The cooling element 6 shown comprises a multiplicity of strips 12, only a few of which are provided with reference numerals for reasons of clarity. The strips 12 are oriented in a longitudinal direction L of the cooling element 6 or the HNB article 2. The individual strips 12 have a width that is greater than or equal to 0.5 mm and less than or equal to 4 mm. The strips 12 are cut from a material web, for example a film, the material thickness of which is greater than or equal to 50 pm and less than or equal to 100 pm. Accordingly, the strips 12 have a material thickness that is in this range. In particular, it is provided that all strips 12 enclosed by the cooling element 6 have the same width.
Fig. 2 zeigt einen stabförmigen HNB-Artikel 2 gemäß einem weiteren Aus- führungsbeispiel. Der HNB-Artikel 2 unterscheidet sich von dem aus Fig. 1 bekannten HNB-Artikel 2 durch die Ausgestaltung des Kühlele- ments 6. Das in dieser Zeichnung gezeigte Kühlelement umfasst eine Vielzahl von Fasern 14, von denen wiederum lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen versehen sind. Die Fa- sern 14 sind in einer Längsrichtung L des HNB-Artikels 2 orientiert. Die Fasern 14 haben einen Durchmesser, der größer gleich 40 pm und kleiner gleich 350 pm ist. 2 shows a rod-shaped HNB article 2 according to a further exemplary embodiment. The HNB article 2 differs from the HNB article 2 known from FIG. 1 by the design of the cooling element 6. The cooling element shown in this drawing comprises one A large number of fibers 14, only a few of which are provided with reference numerals for reasons of clarity. The fibers 14 are oriented in a longitudinal direction L of the HNB article 2. The fibers 14 have a diameter that is greater than or equal to 40 pm and less than or equal to 350 pm.
Fig. 3 zeigt einen HNB-Artikel 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbei- spiel. Wiederum unterscheidet sich dieser von den zuvor beschriebenen HNB-Artikeln 2 nur durch die Ausgestaltung des Kühlelements 6. Das Kühlelement 6 gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein sich in Längsrichtung L erstreckendes Röhrchen 16. Das Röhrchen 16 weist auf seiner Innenseite ein Kühlsubstrat 18 auf. 3 shows an HNB article 2 according to a further exemplary embodiment. Again, this differs from the previously described HNB articles 2 only in the design of the cooling element 6. The cooling element 6 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 3 is a tube 16 which extends in the longitudinal direction L. The tube 16 has a cooling substrate on its inside 18 on.
Fig. 3a zeigt einen weiteren HNB-Artikel 2 gemäß einem Ausführungsbei- spiel. Der gezeigte HNB-Artikel 2 ist ähnlich aufgebaut wie der bereits im3a shows a further HNB article 2 in accordance with an exemplary embodiment. The HNB article 2 shown is structured similarly to that already in
Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene HNB-Artikel 2. Das Kühlelement 6 ist bei dem in Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel ein sich in Längs- richtung L erstreckendes Röhrchen 16, welches auf seiner Innenseite ein Kühlsubstrat 18 aufweist, welches aus Papier und/oder Pappe hergestellt ist. Ebenso kann das Röhrchen 16 selbst aus Papier und/oder Pappe hergestellt sein. In connection with FIG. 3, HNB article 2. The cooling element 6 in the embodiment shown in FIG. 3a is a tube 16 which extends in the longitudinal direction L and which has on its inside a cooling substrate 18 which is made of paper and / or cardboard is made. Likewise, the tube 16 itself can be made of paper and / or cardboard.
Das Kühlelement 6 kann als doppelwandiges Röhrchen 19 ausgebildet sein, welches aus Papier und/oder Pappe hergestellt ist. Das doppelwan- dige Röhrchen 19 umfasst ein inneres Röhrchen, dessen innere Mantel- fläche an den Innenraum 24 angrenzt. Ferner umfasst das doppelwandige Röhrchen 19 ein äußeres Röhrchen, dessen äußere Mantelfläche an die äußere Hülle 10 angrenzt. Das innere Röhrchen bildet das Kühlsubstrat 18. Das äußere Röhrchen des doppelwandigen Röhrchens 19 bildet das sich in Längsrichtung L des HNB-Artikels 2 erstreckende Röhrchen 16. The cooling element 6 can be designed as a double-walled tube 19, which is made of paper and / or cardboard. The double-walled tube 19 comprises an inner tube, the inner jacket surface of which adjoins the interior 24. Furthermore, the double-walled tube 19 comprises an outer tube, the outer jacket surface of which adjoins the outer shell 10. The inner tube forms the cooling substrate 18. The outer tube of the double-walled tube 19 forms the tube 16 which extends in the longitudinal direction L of the HNB article 2.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das dop- pelwandige Röhrchen 19 zumindest einen Durchbruch 21 , der sich von einer äußeren Mantelfläche des äußeren Röhrchens durch das doppel- wandige Röhrchen 19 hindurch bis zu einer inneren Mantelfläche des in- neren Röhrchens erstreckt. Der Durchbruch 21 mündet in den Innenraum 24 aus. Auch die äußere Hülle 10 ist mit einem Durchbruch versehen, der mit dem Durchbruch 21 in dem doppelwandigen Röhrchen 19 fluchtet, so dass, wie mit einem Pfeil angedeutet, Umgebungsluft durch den Durch- bruch 21 hindurch in den Innenraum 24 einströmen kann. Diese einströ- mende Umgebungsluft vermischt sich in dem Innenraum 24 mit dem ae- rosolhaltigen Luftstrom und trägt zu dessen Kühlung bei. Insbesondere ist vorgesehen, dass das doppelwandige Röhrchen 19 eineAccording to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the double-walled tube 19 comprises at least one opening 21 which extends from an outer lateral surface of the outer tube through the double Wall tube 19 extends through to an inner surface of the inner tube. The opening 21 opens out into the interior 24. The outer casing 10 is also provided with an opening which is aligned with the opening 21 in the double-walled tube 19, so that, as indicated by an arrow, ambient air can flow into the interior 24 through the opening 21. This inflowing ambient air mixes in the interior 24 with the aerosol-containing air stream and contributes to its cooling. In particular, it is provided that the double-walled tube 19 a
Vielzahl von Durchbrüchen 21 aufweist, also beispielsweise perforiert ist. Hierbei kann eine Perforation entlang eines Umfangs des doppelwandi- gen Röhrchens 19 vorgesehen sein, wobei die die Perforation bildenden Durchbrüche 21 in regelmäßigen Abständen entlang einer Umfangslinie vorgesehen sind. Selbstverständlich können mehrere Durchbrüche 21 vorgesehen sein, die entlang mehrerer Umfänge, also auf mehreren pa- rallel zueinander angeordneten Kreisbahnen, angeordnet sind. Has a plurality of openings 21, that is, for example, perforated. In this case, a perforation can be provided along a circumference of the double-walled tube 19, the perforations 21 forming the perforation being provided at regular intervals along a circumferential line. Of course, a plurality of openings 21 can be provided, which are arranged along a plurality of circumferences, that is to say on a plurality of circular paths arranged parallel to one another.
Der gezeigte HNB-Artikel 2 ist gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform auch ohne den zumindest einen Durchbruch 21 vorge- sehen. In diesem Fall wirkt lediglich das innere aus Papier und/oder Pap- pe hergestellte Röhrchen als Kühlsubstrat 18. According to a further embodiment, not shown, the HNB article 2 is also provided without the at least one opening 21. In this case, only the inner tube made of paper and / or paper acts as a cooling substrate 18.
Fig. 4 zeigt einen weiteren HNB-Artikel 2, welcher sich von den zuvor be- schriebenen HNB-Artikeln 2 dadurch unterscheidet, dass dieser zusätz- lich ein Abstandselement 20 umfasst. Das nicht weiter spezifizierte Küh- lelement 6 kann entsprechend einem der zuvor genannten Ausführungs- beispiele ausgestaltet sein. Das aerosolbildende Substrat 4 und das Kühlelement 6 können, abwei- chend von den Darstellungen in den Fig. 1 bis 3 beispielsweise so ange- ordnet sein, dass sie durch einen Spalt in Längsrichtung L voneinander beabstandet sind. So wird ein direkter Wärmeübertrag von dem aerosol- bildenden Substrat 4 in das Kühlelement 6 vermieden. Das Abstandsele- ment 20 ist beispielsweise ein Pappröhrchen oder dergleichen. Es dient ebenfalls der Wärmeisolation zwischen dem aerosolbildenden Substrat 4 und dem Kühlelement 6. Die Kühlelemente 6 der zuvor genannten Ausführungsbeispiele sind alle samt so ausgestaltet, dass ihr Kühlsubstrat eine Porosität aufweist, die zwischen 51 % und 99% liegt. Dabei wird unter der Porosität des Kühlele- ments 6 ein Quotient aus freier, d.h. nicht von dem Kühlsubstrat einge- nommener, Querschnittsfläche zur Gesamtquerschnittsfläche angesehen. Die Gesamtquerschnittsfläche ist von der Innenwand der gemeinsamen äußeren Hülle 10 umgeben. Als Kühlsubstrat kommt beispielsweise ein Polymer zum Einsatz, welches einen endothermen Phasenübergang in einem Temperaturbereich zwischen 40 °C und 80 °C zeigt. Bei dem Po- lymer handelt es sich beispielsweise um Polylactid (auch als PLA be- zeichnet). 4 shows a further HNB article 2, which differs from the previously described HNB articles 2 in that it additionally comprises a spacer element 20. The cooling element 6, which is not further specified, can be designed in accordance with one of the aforementioned exemplary embodiments. 1 to 3, the aerosol-forming substrate 4 and the cooling element 6 can, for example, be arranged such that they are spaced apart from one another by a gap in the longitudinal direction L. In this way, direct heat transfer from the aerosol-forming substrate 4 into the cooling element 6 is avoided. The distance element element 20 is, for example, a cardboard tube or the like. It is also used for heat insulation between the aerosol-forming substrate 4 and the cooling element 6. The cooling elements 6 of the above-mentioned exemplary embodiments are all designed so that their cooling substrate has a porosity that is between 51% and 99%. A quotient of the free cross-sectional area to the total cross-sectional area, ie, not taken up by the cooling substrate, is considered under the porosity of the cooling element 6. The total cross-sectional area is surrounded by the inner wall of the common outer shell 10. For example, a polymer is used as the cooling substrate, which shows an endothermic phase transition in a temperature range between 40 ° C. and 80 ° C. The polymer is, for example, polylactide (also referred to as PLA).
Die Streifen 12 oder die Fasern 14, aus denen das Kühlelement 6 gemäß den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen hergestellt ist, können so, wie in den Figuren angedeutet, gerade, d.h. linienförmig, zu- mindest näherungsweise parallel zur Längsrichtung L angeordnet sein. Es ist jedoch ebenso vorgesehen, dass die Streifen 12 oder Fasern 14 ver- drillt oder geflochten sind. The strips 12 or the fibers 14 from which the cooling element 6 is produced in accordance with the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2 can, as indicated in the figures, be straight, i.e. be arranged in a line, at least approximately parallel to the longitudinal direction L. However, it is also provided that the strips 12 or fibers 14 are twisted or braided.
In Fig. 5 ist eine schematische und vereinfachte perspektivische Ansicht eines halb geöffneten Kühlelements 6 gezeigt, welches eine Vielzahl von miteinander verdrillten Fasern 14 umfasst. FIG. 5 shows a schematic and simplified perspective view of a half-opened cooling element 6, which comprises a multiplicity of fibers 14 twisted together.
In den Fig. 6 bis 9 sind vereinfachte schematische Querschnittsansichten durch verschiedene Kühlelemente 6 eines HNB-Artikels 2 gezeigt. 6 to 9 show simplified schematic cross-sectional views through different cooling elements 6 of an HNB article 2.
So zeigt Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Kühlelement 6, in welchem eine Vielzahl von Streifen 12 angeordnet sind. Die Streifen 12 erstrecken sich allesamt zumindest näherungsweise parallel und über die gesamte in Längsrichtung L gemessene Länge des Kühlelements 6. Sie sind jedoch im Querschnitt betrachtet statistisch angeordnet. 6 shows a cross section through a cooling element 6, in which a multiplicity of strips 12 are arranged. The strips 12 all extend at least approximately parallel and over the entire length of the cooling element 6 measured in the longitudinal direction L. However, they are viewed statistically arranged in cross-section.
Fig. 7 zeigt ein Kühlelement 6, welches eine Vielzahl von Fasern 14 um- fasst. Die Fasern 14 haben alle zumindest näherungsweise den gleichen Durchmesser. 7 shows a cooling element 6, which comprises a multiplicity of fibers 14. The fibers 14 all have at least approximately the same diameter.
Zwischen den Streifen 12 und zwischen den Fasern 14 bilden sich Hohl- räume bzw. Kanäle, welche einen Durchtritt des Aerosols durch das Küh- lelement 6 erlauben. Diese Freiräume oder Kanäle bilden im Querschnitt betrachtet die freie Querschnittsfläche, welche zwischen 51 % und 99% der Gesamtquerschnittsfläche ausmacht. Cavities or channels are formed between the strips 12 and between the fibers 14, which allow the aerosol to pass through the cooling element 6. Viewed in cross-section, these free spaces or channels form the free cross-sectional area, which makes up between 51% and 99% of the total cross-sectional area.
Fig. 8 zeigt ein Kühlelement 6, welches ein Röhrchen 16 umfasst, wel- ches aus einer Bahn gerollt wurde. Die Längskanten der Bahn stoßen an einer ersten Stoßkante 22 aneinander. Die erste Stoßkante 22 verläuft inFIG. 8 shows a cooling element 6 which comprises a tube 16 which has been rolled out of a web. The longitudinal edges of the web abut on a first abutting edge 22. The first abutting edge 22 runs in
Längsrichtung L des Kühlelements 6. Es ist ebenso vorgesehen, dass die Längskanten der Bahn einander überlappen, um das Röhrchen 16 zu bil den. In einem Innenraum 24 des Kühlelements 6, also einem von dem Röhrchen 16 umgebenen Innenraum, befindet sich das Kühlsubstrat 18, welches gemäß dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fo- lie ist. Beispielsweise handelt es sich um eine PLA-Folie. Diese Folie ist in das Röhrchen 16 eingelegt. Wiederum bildet sich eine Stoßkante aus, in diesem Fall die zweite Stoßkante 26. Das Kühlsubstrat 18 wird so in das Röhrchen 16 eingelegt, dass die erste Stoßkante 22 und die zweite Stoßkante 26 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Longitudinal direction L of the cooling element 6. It is also provided that the longitudinal edges of the web overlap one another in order to form the tube 16. In an interior 24 of the cooling element 6, that is to say an interior surrounded by the tube 16, is the cooling substrate 18, which according to the exemplary embodiment shown in FIG. 8 is a foil. For example, it is a PLA film. This film is inserted into the tube 16. Again, a butt edge forms, in this case the second butt edge 26. The cooling substrate 18 is inserted into the tube 16 such that the first butt edge 22 and the second butt edge 26 are offset in the circumferential direction.
Fig. 9 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein Kühlelement 6, welches ein Röhrchen 16 umfasst. Das Röhrchen 16 ist aus einer Bahn gerollt, wobei die Längskanten der Bahn einander überlappen. Im Überlappungs- bereich ist die Bahn miteinander verbunden, beispielsweise verklebt. In seinem Innenraum 24 befindet sich eine längsaxiale Struktur 28, welche nach der Art einer Wellpappenstruktur ausgestaltet ist. Sowohl die Ober- fläche dieser längsaxialen Struktur 28 als auch die dem Innenraum 24 zugewandte Oberfläche des Röhrchens 16 können mit Kühlsubstrat 18 beschichtet sein. Durch die längsaxiale Struktur 28 bilden sich zwischen der Innenwand 24 des Röhrchens 16 und der Struktur 28 Kanäle 30 aus. FIG. 9 shows a further cross section through a cooling element 6, which comprises a tube 16. The tube 16 is rolled from a web, the longitudinal edges of the web overlapping one another. The web is connected to one another in the overlap area, for example glued. In its interior 24 there is a longitudinal axial structure 28, which is designed in the manner of a corrugated cardboard structure. Both the surface of this longitudinal-axial structure 28 and the surface of the tube 16 facing the interior 24 can be coated with a cooling substrate 18 be coated. The longitudinal-axial structure 28 forms channels 30 between the inner wall 24 of the tube 16 and the structure 28.
Fig. 10 zeigt einen HNB-Artikel 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbei- spiel. Dieser unterscheidet von den zuvor in den Fig. 1 bis 4 gezeigten und beschriebenen HNB-Artikeln 2 durch die Ausgestaltung des Kühlele- ments 6. Das Kühlelement 6 des HNB-Artikels 2 umfasst gemäß dem ge- zeigten Ausführungsbeispiel drei Segmente 32a, 32b und 32c. Das erste Segment 32a ist so wie das Kühlelement 6, welches im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert ist, ausgestaltet. Das zweite Segment 32b ist so wie das Kühlelement 6, welches im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wur- de, ausgestaltet. Das dritte Segment 32c ist schließlich so ausgestaltet wie das Kühlelement 6, welches im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde. Die Segmente 32a, 32b und 32c bilden gemeinsam das Kühlele- ment 6, wobei im Hinblick auf die Ausgestaltung der Segmente 32a, 32b und 32c die gleichen Aspekte und Fortbildungsmöglichkeiten zutreffen, wie sie zuvor im Hinblick auf die entsprechend ausgestalteten Kühlele- mente 6 erwähnt wurden. Die Anordnung und Anzahl der Segmente 32a, 32b und 32c zu dem gemeinsamen Kühlelement 6 kann variiert werden. 10 shows an HNB article 2 according to a further exemplary embodiment. This differs from the HNB articles 2 shown and described previously in FIGS. 1 to 4 by the design of the cooling element 6. According to the exemplary embodiment shown, the cooling element 6 of the HNB article 2 comprises three segments 32a, 32b and 32c . The first segment 32a is configured like the cooling element 6, which is explained in connection with FIG. 1. The second segment 32b is configured like the cooling element 6, which was explained in connection with FIG. 3. Finally, the third segment 32c is configured in the same way as the cooling element 6, which was explained in connection with FIG. 2. The segments 32a, 32b and 32c together form the cooling element 6, the same aspects and further training options as those previously mentioned with regard to the correspondingly configured cooling elements 6 apply to the configuration of the segments 32a, 32b and 32c . The arrangement and number of segments 32a, 32b and 32c to the common cooling element 6 can be varied.
Jedes Kühlelement und/oder jedes Segment eines Kühlelements kann selbstverständlich mit einem, in einigen Zeichnungen nicht dargestellten, separaten Umhüllungsmaterial versehen sein. Dies ergibt sich aus einem vorteilhaften Herstellungsprozess, beispielsweise im Strangverfahren. Each cooling element and / or each segment of a cooling element can of course be provided with a separate wrapping material, not shown in some drawings. This results from an advantageous manufacturing process, for example in the strand process.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entneh- menden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfin- dungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen kön- nen durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Bezuaszeichenliste All of the features mentioned, including those that can be taken from the drawings alone, and also individual features that are disclosed in combination with other features, are regarded as essential to the invention alone and in combination. Embodiments according to the invention can be fulfilled by individual features or a combination of several features. Reference list
2 HNB-Artikel 4 aerosolbildendes Substrat2 HNB article 4 aerosol-forming substrate
6 Kühlelement6 cooling element
8 Filterelement8 filter element
10 äußere Hülle10 outer shell
12 Streifen 12 strips
14 Fasern  14 fibers
16 Röhrchen  16 tubes
18 Kühlsubstrat 18 cooling substrate
19 doppelwandiges Röhrchen19 double-walled tubes
20 Abstandselement 20 spacer
21 Durchbruch 21 breakthrough
22 erste Stoßkante 22 first edge
24 Innenraum  24 interior
26 zweite Stoßkante  26 second joint edge
28 längsaxiale Struktur 30 Kanäle  28 longitudinal axial structure 30 channels
32a, 32b, 32c Segmente  32a, 32b, 32c segments
L Längsrichtung L longitudinal direction

Claims

Stabförmiger HNB-Artikel, Kühlelement eines HNB-Artikels sowie Ver- wendung desselben Rod-shaped HNB article, cooling element of an HNB article and use of the same
Patentansprüche 1. Stabförmiger HNB-Artikel (2), umfassend ein aerosolbildendesClaims 1. Rod-shaped HNB article (2) comprising an aerosol-forming
Substrat (4) und ein stromabwärts des Substrats (4) angeordnetes Kühlelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (6) ein Kühlsubstrat (18) umfasst und das Kühlelement (6) eine Po- rosität zwischen 51 % und 99% aufweist, wobei als Porosität ein Quotient aus freier, nicht von dem Kühlsubstrat (18) eingenomme- ner, Querschnittsfläche zur Gesamtquerschnittsfläche angesehen wird. Substrate (4) and a cooling element (6) arranged downstream of the substrate (4), characterized in that the cooling element (6) comprises a cooling substrate (18) and the cooling element (6) has a polarity between 51% and 99% , the porosity being a quotient of the free cross-sectional area, not taken up by the cooling substrate (18), to the total cross-sectional area.
HNB-Artikel HNB article
(2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das aerosolbildende Substrat (4) und das Kühlelement (6) von ei- ner gemeinsamen äußeren Hülle (10) umgeben sind, wobei die Gesamtquerschnittsfläche eine von einer Innenwand der gemein- samen äußeren Hülle (10) umgebene Querschnittsfläche ist. (2) according to claim 1, characterized in that the aerosol-forming substrate (4) and the cooling element (6) are surrounded by a common outer shell (10), the total cross-sectional area being one of an inner wall of the common outer shell ( 10) is the surrounding cross-sectional area.
3. HNB-Artikel (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsubstrat (18) ein Polymer ist, welches einen en- dothermen Phasenübergang in einem Temperaturbereich zwischen 40 °C und 80 °C aufweist, wobei das Polymer insbesondere Po- lylactid (PLA) ist. 3. HNB article (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling substrate (18) is a polymer which has an endothermic phase transition in a temperature range between 40 ° C and 80 ° C, the polymer in particular Polylactide (PLA) is.
4. HNB-Artikel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kühlelement (6) eine Vielzahl von Streifen (12) aus Kühlsubstrat (18) umfasst, die in einer Längsrichtung (L) des HNB-Artikels (2) orientiert sind, wobei insbesondere das Küh- lelement (6) zwischen 50 und 1500, bevorzugt zwischen 100 und 1000 oder besonders bevorzugt zwischen 200 und 500 Streifen (12) umfasst. 5. HNB-Artikel (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der Streifen (12) größer oder gleich 0,4. HNB article (2) according to one of claims 1 to 3, character- ized in that the cooling element (6) comprises a plurality of strips (12) made of cooling substrate (18) in a longitudinal direction (L) of the HNB -Article (2) are oriented, in particular the cooling element (6) comprising between 50 and 1500, preferably between 100 and 1000 or particularly preferably between 200 and 500 strips (12). 5. HNB article (2) according to claim 4, characterized in that a width of the strips (12) greater than or equal to 0,
5 mm und kleiner oder gleich 4 mm ist und/oder eine Materialstärke der Streifen (12) größer oder gleich 25 pm und kleiner oder gleich 100 pm ist. 5 mm and less than or equal to 4 mm and / or a material thickness of the strips (12) greater than or equal to 25 pm and less than or equal to 100 pm.
6. HNB-Artikel (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Kühlelement (6) umfassten Streifen (12) alle die gleiche Breite aufweisen. 6. HNB article (2) according to claim 4 or 5, characterized in that the strips (12) comprised by the cooling element (6) all have the same width.
7. HNB-Artikel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kühlelement (6) eine Vielzahl von Fasern7. HNB article (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cooling element (6) has a plurality of fibers
(14) aus Kühlsubstrat (18) umfasst, die in einer Längsrichtung (L) des HNB-Artikels (2) orientiert sind. (14) made of cooling substrate (18), which are oriented in a longitudinal direction (L) of the HNB article (2).
8. HNB-Artikel (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (14) einen Durchmesser haben, der größer gleich 40 pm und kleiner gleich 500 pm ist und/oder das Kühlelement (6) zwischen 500 und 8000, zwischen 500 und 4000 oder zwischen 1000 und 3000 Fasern (14) umfasst. 8. HNB article (2) according to claim 7, characterized in that the fibers (14) have a diameter which is greater than or equal to 40 pm and less than or equal to 500 pm and / or the cooling element (6) between 500 and 8000, between 500 and 4000 or between 1000 and 3000 fibers (14).
9. HNB-Artikel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kühlelement (6) ein sich in Längsrichtung (L) des HNB-Artikels (2) erstreckendes Röhrchen (16) umfasst, auf dessen Innenseite das Kühlsubstrat (18) vorhanden ist. 9. HNB article (2) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cooling element (6) comprises a tube (16) extending in the longitudinal direction (L) of the HNB article (2), on the tube Inside the cooling substrate (18) is present.
10. HNB-Artikel (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (16) und/oder das Kühlsubstrat (18) Papier und/oder Pappe umfassen. 10. HNB article (2) according to claim 9, characterized in that the tube (16) and / or the cooling substrate (18) comprise paper and / or cardboard.
1 1 . HNB-Artikel (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (6) als ein doppelwandiges Röhrchen (19) aus Papier und/oder Pappe ausgeführt ist, wobei das Kühlsubstrat (18) ein inneres Röhrchen und das sich in Längsrichtung (L) des HNB- Artikels (2) erstreckende Röhrchen (16) ein äußeres Röhrchen des doppelwandigen Röhrchens (19) sind, wobei insbesondere das doppelwandige Röhrchen (19) zumindest einen Durchbruch (21 ) aufweist, der sich von einer äußeren Mantelfläche durch das dop- pelwandige Röhrchen (19) hindurch bis zu einer inneren Mantelflä- che des inneren Röhrchens erstreckt, wobei das doppelwandige Röhrchen ferner insbesondere entlang zumindest eines Umfangs perforiert ist. 1 1. HNB article (2) according to claim 10, characterized in that the cooling element (6) is designed as a double-walled tube (19) made of paper and / or cardboard, the cooling substrate (18) being an inner tube and extending in the longitudinal direction ( L) of the HNB article (2) extending tube (16) are an outer tube of the double-walled tube (19), in particular the double-walled tube (19) has at least one opening (21), which extends from an outer surface through the dop - Fur-walled tube (19) extends through to an inner lateral surface of the inner tube, wherein the double-walled tube is furthermore perforated in particular along at least one circumference.
12. HNB-Artikel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch ge- kennzeichnet, dass das aerosolbildende Substrat (4) aus einem Tabakmaterial hergestellt ist. 12. HNB article (2) according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that the aerosol-forming substrate (4) is made of a tobacco material.
13. Kühlelement (6) eines HNB-Artikels (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 13. cooling element (6) of an HNB article (2) according to one of claims 1 to 12.
14. Kühlelement (6) eines HNB-Artikels (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (6) zumindest zwei unter- schiedlich ausgestaltete Segmente umfasst, wobei in einem ersten und in einem zweiten Segment das Kühlelement (6) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8 und/oder gemäß Anspruch 9 ausgestaltet ist. 14. Cooling element (6) of an HNB article (2) according to claim 13, characterized in that the cooling element (6) comprises at least two differently configured segments, the cooling element (6) according to in a first and in a second segment one of claims 4 to 6, according to one of claims 7 to 8 and / or according to claim 9.
15. Verwendung eines Kühlelements (6) nach Anspruch 13 oder 14 in einem HNB-Artikel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 15. Use of a cooling element (6) according to claim 13 or 14 in an HNB article (2) according to one of claims 1 to 12.
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