DE19854007C2 - System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols sowie Komponenten eines derarti­ gen Systems. Dieses System ist insbesondere als Raucharti­ kel zur Bereitstellung von Rauchaerosol für Raucher geeig­ net.

Beim Abrauchen konventioneller Cigaretten wird der größte Teil des Tabaks nicht während der Züge, sondern in den Zugpausen verbrannt. Dies führt zur Bildung des soge­ nannten Nebenstromrauches, der von Nichtrauchern oft als belästigend empfunden wird.

Zur Überwindung dieses Problems sind zahlreiche neue Rauchartikel vorgeschlagen worden. Ein gemeinsames Prin­ zip solcher Entwicklungen ist, daß nicht die Verbrennungs­ wärme des Tabaks, sondern andere Energiequellen zur Frei­ setzung des Rauchaerosols genutzt werden. Hierdurch wird die Entstehung von Nebenstromrauch weitgehend vermie­ den. Häufig kommen in den vorgeschlagenen Rauchartikeln zur Aerosolbildung statt Tabak Ersatzmaterialien wie spe­ zielle Folientabake oder mit Aromasubstanzen beauf­ schlagte Trägermaterialien zur Anwendung.

So werden in den US-Patenten 5 060 666, 5 067 499 und 5 099 861 cigarettenähnliche Rauchartikel beschrieben, bei denen die Wärmeenergie eines glimmenden Kohleelements auf aerosolbildendes Material übertragen wird, das neben Tabak oder Tabakextrakten Aromen und einen Aerosolbild­ ner wie Glycerin enthält. Dabei werden die Verbrennungs­ gase des Heizelements mit dem Rauchaerosol inhaliert, was zu einer erhöhten Aufnahme von Kohlenmonoxid durch den Raucher führt.

Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen mittels elektrischer Energie eine Substratportion erwärmt wird, um Rauchaerosol freizusetzen. Eine derartige Vorrichtung, die in der Hand gehalten werden muß und wegen ihrer Größe und ihres Gewichts nicht im Mund tragbar ist, ist in dem US-Patent 4 141 369 beschrieben. Weitere cigarettenähnli­ che Rauchartikel, in denen spezielle Tabakaromensubstrate mittels Batteriestrom elektrisch beheizt werden und dabei ein inhalierbares Aerosol ergeben, sind in den US-Patenten 5 095 921, 5 179 666 und 5 269 327 offenbart. Eine Ciga­ rette für ein elektrisch beheiztes Rauchsystem zeigt das US- Patent 5 499 636. Alle diese Vorrichtungen sind jedoch rela­ tiv schwer und unhandlich.

Eine weitere elektrisch betriebene Rauchvorrichtung ist in der WO 98/17130 beschrieben. Bei einer Ausführungs­ form umgibt eine ringförmige Anordnung von Laserdioden die Substratportion. Die Laserdioden werden nacheinander für kurze Zeit eingeschaltet, um die Substratportion lokal zu erwärmen und dadurch Aerosol freizusetzen. Bei einer an­ deren Ausführungsform ist eine zentrale Lasereinrichtung vorgesehen, deren Strahlung mit Hilfe eines Lichtleitsy­ stems nacheinander auf in Umfangsrichtung angeordnete Zonen der Substratportion gelenkt wird. Diese Rauchvor­ richtung ist relativ aufwendig konstruiert, und die zum Be­ reitstellen der elektrischen Heizenergie erforderliche Batte­ rie bedingt ein relativ hohes Gewicht.

Aus dem US-Patent 4 474 181 sind Rauchvorrichtungen bekannt, bei denen Nikotin und tabaksimulierende Substan­ zen indirekt, z. B. über brennbare Celluloseschäume, er­ wärmt und inhaliert werden.

Die WO 97/48294 zeigt ein System zur Bereitstellung ei­ nes inhalierbaren Aerosols, bei dem ein Energieträger hoher Energiedichte zum Einsatz kommt, ohne daß sich dabei Ab­ gase mit dem zu inhalierenden Aerosol mischen. Bei diesem System befinden sich in einem in der Hand zu haltenden Ge­ häuse ein Brenner und ein Heizmitteltank, der ein Heizmit­ tel zum Betreiben des Brenners enthält. Die aufsteigenden, heißen Verbrennungsgase strömen durch einen Wärmetau­ scher, mit dem Luft erwärmt wird, die anschließend durch eine Substratportion gezogen wird und dabei die Substrat­ portion aufheizt, so daß Rauchaerosol freigesetzt wird. Die­ ses System ist jedoch relativ aufwendig konstruiert und un­ handlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein leichtes, handliches und unkompliziertes System zur Bereitstellung eines inhalierba­ ren Aerosols zu schaffen, das eine wiederverwendbare Inha­ liervorrichtung enthält und insbesondere als Rauchartikel dienen kann, der einen ähnlichen Geschmackseindruck wie herkömmliche Cigaretten bietet, bei dessen Gebrauch je­ doch zwischen den Zügen kein Nebenstromrauch erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1, das eine Inhaliervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 22 und eine Substratpor­ tion mit den Merkmalen des Anspruchs 26 aufweist und eine Blitzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 24 und ein Mundstück mit den Merkmalen des Anspruchs 30 auf­ weisen kann. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols weist eine Inhaliervorrichtung mit einem Gehäuse auf, das zur Aufnahme einer Substratportion eingerichtet ist. Die Inhaliervorrichtung hat ferner eine Blitzlampenhalterung, die dazu eingerichtet ist, eine vor­ zugsweise an einem Träger angeordnete Anzahl von auf chemischer Reaktion basierenden Blitzlampen zum Erwär­ men einer in das Gehäuse eingesetzten Substratportion zu halten. Eine Zündeinrichtung ist dazu eingerichtet, von der Blitzlampenhalterung gehaltene Blitzlampen zu zünden. Das System enthält ferner eine Substratportion, die zum Einsetzen in die Inhaliervorrichtung eingerichtet ist und die innerhalb einer Umhüllung, die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung aufweist, aerosolbildendes Material enthält.

Zum Erwärmen der Substratportion und damit zum Frei­ setzen des Aerosols dienen Blitzlampen, die über eine che­ mische Reaktion arbeiten. Unter einer "Blitzlampe" ist hier ganz allgemein eine Einrichtung zu verstehen, bei der in ei­ nem geschlossenen Gehäuse durch chemische Reaktion Energie freigesetzt wird. Dieser Begriff ist also nicht auf Einrichtungen beschränkt, bei denen die Energie in Form von sichtbarem Licht austritt (wie z. B. bei einer Blitzlicht­ lampe, in der Magnesium verbrannt wird), sondern erfaßt auch Einrichtungen, die Strahlung in anderen Wellenlängen­ bereichen abgeben, wobei es auch denkbar ist, die Substrat­ portion durch Kontakt mit dem Gehäuse einer jeweiligen Blitzlampe zu erwärmen. Mit den Blitzlampen stehen Ener­ giespeicher mit hoher Energiedichte zur Verfügung, so daß das erfindungsgemäße System leicht und handlich konstru­ iert werden kann. Zum Zünden einer Blitzlampe bedarf es keiner komplizierten Zündeinrichtung, was den Aufbau der Inhaliervorrichtung weiter vereinfacht. Da bei einer auf ei­ ner chemischen Reaktion basierenden Blitzlampe die Reak­ tionsprodukte innerhalb des Blitzlampengehäuses verblei­ ben, können sie sich nicht mit dem aus der Substratportion austretenden Aerosol mischen, so daß es nicht zu uner­ wünschten Geschmacksbeeinträchtigungen kommt. Die Verwendung mehrerer Blitzlampen eröffnet die Möglich­ keit, verschiedene Bereiche der Substratportion nacheinan­ der zu erwärmen, so daß dem Benutzer bei jedem Zug ein Aerosol zur Verfügung steht, dessen Geschmack sich allen­ falls geringfügig von dem bei den anderen Zügen unter­ scheidet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das System eine Blitzeinrichtung mit einer Anzahl von auf chemischer Reaktion basierenden Blitzlampen auf, die an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind (und zwar vorzugsweise in ringförmiger Konfiguration) und dazu ein­ gerichtet sind, nach ihrer jeweiligen Zündung Strahlung und/oder Wärme in Richtung auf die Substratportion zu ab­ zugeben. Wenn die Blitzlampen in der bevorzugten ringför­ migen Konfiguration angeordnet sind, sind die Blitzlampen dazu eingerichtet, nach ihrer jeweiligen Zündung Strahlung und/oder Wärme in Richtung auf die Zentralachse der ring­ förmigen Konfiguration zu abzugeben, da sich im Betriebs­ zustand in diesem Bereich die Substratportion befindet. Da­ bei kann die Blitzeinrichtung ein ringförmiges Gehäuse auf­ weisen, an dessen Außenfläche zu den einzelnen Blitzlam­ pen führende Kontakte angeordnet sind und dessen Innen­ fläche im Betriebszustand die Substratportion umgibt. Vor­ zugsweise ist die Innenfläche des ringförmigen Gehäuses der Blitzeinrichtung konisch geformt, so daß die Substrat­ portion dort einsetzbar, aber nicht durchschiebbar ist. Die Wandung an der Innenfläche des ringförmigen Gehäuses der Blitzeinrichtung kann aus gut wärmeleitendem Material be­ stehen, während vorzugsweise das ringförmige Gehäuse der Blitzeinrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten Blitz­ lampen eine Trennwand aus schlecht wärmeleitendem Ma­ terial aufweist. Bei Verwendung einer derartigen Blitzein­ richtung wird die Substratportion nacheinander an verschie­ denen in Umfangsrichtung verteilten Stellen erwärmt. Die konische Ausgestaltung der Innenfläche des ringförmigen Gehäuses garantiert einen guten Wärmekontakt zu einer ein­ gesetzten Substratportion. Die Trennwände innerhalb des ringförmigen Gehäuses der Blitzeinrichtung sorgen dafür, daß nach dem Zünden einer Blitzlampe die Wärmeentwick­ lung im wesentlichen auf das Segment der Blitzeinrichtung beschränkt bleibt, das die gezündete Blitzlampe aufweist, so daß die eingesetzte Substratportion nur lokal erwärmt wird, wie gewünscht.

Bei anderen Ausgestaltungen der Blitzlampen ist es denk­ bar, daß kein direkter Kontakt zu der Substratportion be­ steht, sondern daß die Substratportion durch beim Zünden einer Blitzlampe entstehende Strahlung erwärmt wird.

Vorzugsweise können die Blitzlampen leicht ausgewech­ selt werden, wenn sie verbraucht sind. Bei der erwähnten Blitzeinrichtung mit dem ringförmgen Gehäuse ist dies auf besonders einfache Weise möglich, wenn die Blitzlampen­ halterung der Inhaliervorrichtung eine Führung aufweist, in die das ringförmige Gehäuse der Blitzeinrichtung einsetzbar ist. Dabei hat die Blitzlampenhalterung der Inhaliervorrich­ tung auf die Kontakte der Blitzeinrichtung abgestimmte Ge­ genkontake, die mit der Zündeinrichtung verbunden sind.

Die Zündeinrichtung der Inhaliervorrichtung kann einen Akkumulator oder eine Batterie aufweisen. Bei Verwendung von Blitzlampen, die auf einer chemischen Reaktion basie­ ren, ist zum Zünden nur eine geringe Energie erforderlich, so daß in diesem Falle der Akkumulator oder die Batterie klein sein und problemlos trotz handlicher Bauweise in dem Gehäuse der Inhaliervorrichtung untergebracht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zünd­ einrichtung der Inhaliervorrichtung eine elektronische Steuerung und einen damit verbundenen Drucksensor auf, die dazu eingerichtet sind, nacheinander jeweils eine Blitz­ lampe zu zünden, wenn ein Unterdruck durch Ziehen an der Aerosolaustrittsöffnung der Substratportion entsteht. Hier­ bei sorgt die Zündeinrichtung automatisch dafür, daß bei je­ dem von dem Benutzer des Systems auf die Substratportion ausgeübten Zug eine Blitzlampe zündet, so daß jeweils ein unverbrauchter Bereich der Substratportion erwärmt wird, um frisches Aerosol freizusetzen. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann zum Beispiel ein Handschalter vorgese­ hen sein, der bei Betätigung eine Blitzlampe zündet. Daß bei der nächsten Betätigung des Handschalters eine andere Blitzlampe angesprochen wird, kann zum Beispiel durch eine mechanische Umstellung der Verbindung zwischen der Stromquelle der Zündeinrichtung und den jeweiligen Ge­ genkontakten der Blitzlampenhalterung erreicht werden.

Vorzugsweise ist die Zündeinrichtung der Inhaliervor­ richtung dazu eingerichtet, bei Überschreiten einer vorgege­ benen Grenztemperatur innerhalb des Gehäuses der Inha­ liervorrichtung zu blockieren. Mit dieser Maßnahme läßt sich eine Überhitzung der Inhaliervorrichtung zuverlässig vermeiden, falls der Benutzer die Zündeinrichtung zu oft hintereinander auslösen will.

Die Substratportion hat vorzugsweise eine zylindrische Form, wobei die Umhüllung als Zylindermantel angeordnet ist und die Stirnseiten des Zylinders als Lufteintrittsöffnung und als Aerosolaustrittsöffnung eingerichtet sind. Dabei ist die Umhüllung vorzugsweise niedrigporös bis luftundurch­ lässig, um einen Nebenstromrauch zu vermeiden; sie kann auch eine metallische Folie aufweisen, vorzugsweise eine Aluminiumfolie. Das aerosolbildende Material der Substrat­ portion kann ein weitgehend inertes Trägermaterial oder Ta­ bakmaterial und zusätzliche Zuschlagstoffe aufweisen. Vor­ zugsweise enthält das Material einen höheren Anteil an Po­ lyolen, die als Aerosolbildner dienen.

Ferner kann das System ein Mundstück aufweisen, das separat mit der Inhaliervorrichtung verbindbar ist (also un­ abhängig von der Substratportion benutzt werden kann) oder mit der Substratportion verbunden ist (also eine Einheit mit der Substratportion bildet) und im Betriebszustand mit der Aerosolaustrittsöffnung der Substratportion in Verbin­ dung steht. Vorzugsweise ist das Mundstück als Filtermund­ stück ausgebildet, wobei als Filtermaterial zum Beispiel Celluloseacetat, Papier, Myria, Polypropylen oder Kombi­ nationen derartiger Materialien mit einer ein- oder mehrlagi­ gen Papierumhüllung zum Einsatz kommen. Das Mund­ stück kann außerdem ein im wesentlichen hohlzylindrisches Abstandselement aufweisen, das im Betriebszustand zwi­ schen der Aerosolaustrittsöffnung der Substratportion und dem Filtermaterial des Mundstücks angeordnet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Substratportion, die mit einem Filtermundstück eine Einheit bildet,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Aus­ führungsform einer Inhaliervorrichtung, in die eine Blitzein­ richtung und eine Substratportion eingesetzt sind, und

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch die Blitz­ einrichtung aus Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Substratportion 1 gezeigt, die in einer als Rauchgerät dienenden Inhaliervorrichtung eingesetzt wer­ den kann. Bei dieser Ausführungsform der Substratportion 1 befindet sich aerosolbildendes Material 2 innerhalb einer zy­ lindrischen Umhüllung 3. Die Umhüllung 3 läßt die Stirn­ seiten des Zylinders frei, so daß dort eine Lufteintrittsöff­ nung 4 und eine Aerosolaustrittsöffnung 5 ausgebildet sind.

Das aerosolbildende Material 2 kann z. B. geschnittenen Blattabak, geschnittene Tabakrippen, rekonstituierten Tabak oder ein mit Aromasubstanzen behandeltes Trägermaterial aufweisen. Der Einsatz von Blatt- und Rippenschnitt kann auch in expandierter Form erfolgen. Als Trägermaterialien für Aromastoffe können sowohl organische Materialien wie z. B. Papier oder Cellulosefasern, als auch anorganische Materialien wie z. B. Silicagel zur Anwendung kommen. Auch beliebige Mischungen der genannten Komponenten sind einsetzbar. In den Ansprüchen sind zahlreiche Kompo­ nenten und Bestandteile für das aerosolbildende Material genannt, so daß zahlreiche Varianten denkbar sind.

Um die Aerosolbildung zu verstärken, enthält das aero­ solbildende Material 2 vorzugsweise einen hohen Anteil ei­ nes Polyols oder mehrerer Polyole, z. B. Glycerin und/oder Propylenglykol, z. B. beim Einsatz von weitgehend inerten Trägermaterialien wie Aluminiumoxid, Silicagel, Aktiv­ kohle, Cellulosefasern, Ligningranulat, Zeolithen, Tonerden oder Meerschaum oder Kombinationen davon im Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% oder sogar bis 60 Gew.-%. Beim Einsatz von Tabakmaterialien beträgt der bevorzugte Anteil der Polyole 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%. Eine andere Möglichkeit, die Aerosolbildung zu verstärken, ist der Ein­ satz der aerosolbildenden Materialien mit einer Feuchte, die deutlich über der Gleichgewichtsfeuchte liegt; so kann z. B. Tabak, dessen Gleichgewichtsfeuchte ca. 10% bis 12% be­ trägt, mit einer Feuchte von 20% verwendet werden. In die­ sem Fall ist durch eine geeignete Verpackung dafür zu sor­ gen, daß bis zum Gebrauch kein Feuchteverlust auftritt.

Die Umhüllung 3 kann aus Papier, Kunststoffolie oder Metallfolie bestehen. Auch eine mehrlagige Umhüllung aus den genannten Komponenten ist verwendbar. Bevorzugt wird jedoch eine einlagige Umhüllung aus Papier oder me­ tallkaschiertem Papier. Besonders vorteilhaft ist niedrigpo­ röses oder nahezu luftundurchlässiges Cigarettenpapier, das vorzugsweise einen hohen Anteil an mineralischen Zu­ schlagstoffen hat. Dies gewährleistet, daß beim Erwärmen und Abrauchen der Substratportion praktisch kein Neben­ stromrauch auftritt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Substrat­ portion 1 mit einem Mundstück 6 verbunden, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Herstellung einer solchen Einheit ist dem Fachmann aus der Fertigung von Filtercigaretten vertraut. Zum Beispiel kann die Umhüllung 3 mit Hilfe eines Mund­ stückbelagpapiers mit dem Mundstück 6 verbunden werden.

Für die Konstruktion des Mundstücks 6 sind prinzipiell alle dem Fachmann aus der Cigarettenindustrie bekannten Prinzipien anwendbar. Im einfachsten Fall besteht das Mundstück aus einer hohlen Papier- oder Kartonrolle. Be­ vorzugt wird jedoch die Ausführung als Filtermundstück. In diesem Fall ist ein Filtermaterial wie Celluloseacetat, Poly­ propylen oder Papier mit einer ein- oder mehrlagigen Um­ hüllung versehen. Auch eine den bekannten Mehrfachfiltern entsprechende Konstruktion kann verwendet werden, bei der in axialer Richtung mehrere Segmente mit unterschied­ lichen Eigenschaften hintereinander angeordnet und durch eine äußere Umhüllung verbunden sind. In diesem Fall kön­ nen ein oder mehrere Segmente mit axialen Bohrungen ver­ sehen sein. Bei allen genannten Konstruktionen besteht wei­ terhin die Möglichkeit des Einsatzes einer zonenperforierten Umhüllung oder einer nachträglichen Perforation der Um­ hüllung zum Beispiel mit Hilfe eines Laserstrahls. Hier­ durch kann bei den Zügen der Rauch durch Hinzufügen von Außenluft verdünnt werden. Bei der in der Fig. 1 dargestell­ ten Ausführungsform befindet sich zwischen dem aerosol­ bildenden Material 2 und dem als Filter ausgestalteten Mundstück 6 eine hohle Papphülse, die als Abstandselement 7 dient.

Im folgenden sind zwei weitere Beispiele für Ausgestal­ tungen der Substratportion 1 beschrieben.

Beispiel 1

Eine American-Blend-Tabakmischung mit einem Gehalt von 30% Burley-Tabak, 40% expandiertem Virginia-Tabak, 20% nichtexpandiertem Virginia-Tabak und 10% Orient-Ta­ bak wurde konditioniert und mit 12 Gew.-% eines wäßrigen Casings mit einem Glyceringehalt von 80 Gew.-% besprüht. Anschließend wurde der Tabak mit 0,8 mm Schnittbreite ge­ schnitten und auf eine Feuchte von 12% abgetrocknet. 180 kg dieses Schnittabaks wurden mit 20 kg expandiertem Rippenschnitt vermischt. Aus dieser Mischung wurde auf einer Cigarettenstrangmaschine ein Endlosstrang mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Stopfdichte von 200 mg/ml hergestellt. Als Umhüllungsmaterial kam ein auf der Außenseite aluminiumkaschiertes, luftundurchlässiges Papier zum Einsatz. Der Endlosstrang wurde in Einzelpor­ tionen von 50 mm Länge geschnitten, und diese wurden in bekannter Weise durch ein Mundstückbelagpapier mit ei­ nem Acetatfilterstöpsel verbunden.

Beispiel 2

Ein nach bekannten Verfahren hergestellter Papierfolien­ tabak mit einem Gehalt an Propylenglykol von 12 Gew.-% wurde mit einer Schnittbreite von 0,8 mm geschnitten, wie in Beispiel 1 einer Cigarettenstrangmaschine zugeführt und in dieser mit einem Cigarettenpapier umhüllt, wobei das Ci­ garettenpapier eine Luftdurchlässigkeit von 5 CU aufwies. Durch Ablängen des Endlosstranges (10 mm Durchmesser) erhielt man Substratportionen mit einer jeweiligen Länge von 30 mm; die Stopfdichte betrug 240 mg/ml. Über ein Mundstückbelagpapier wurden die Substratportionen je­ weils mit einem hohlzylindrischen Spacerelement in Form einer Papphülse und einem daran anschließenden Acetatfil­ terstöpsel verbunden.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstel­ lung, wie eine Substratportion 1 in eine als Rauchgerät die­ nende Inhaliervorrichtung 10 eingesetzt ist.

Die Inhaliervorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 mit ei­ nem Gehäusekörper 14 und einem Gehäusedeckel 16 auf. Der Gehäusedeckel 16 kann von dem Gehäusekörper 14 ab­ genommen werden, um das Innere des Gehäuses 12 zugäng­ lich zu machen. Zur Sicherung des Gehäusedeckels 16 an dem Gehäusekörper 14 dient zum Beispiel ein Schraubge­ winde oder ein Bajonettverschluß (in Fig. 2 nicht darge­ stellt). Nach außen geht von dem Gehäusedeckel 16 ein kur­ zer Rohransatz 17 aus, dessen Innendurchmesser auf den Außendurchmesser der Substratportion 1 abgestimmt ist und der zum Führen und Halten der Substratportion 1 einge­ richtet ist. An der dem Gehäusedeckel 16 gegenüberliegen­ den Seite des Gehäusekörpers 14 befindet sich eine Luftöff­ nung 18, durch die Außenluft in das Innere des Gehäuses 12 und durch die Lufteintrittsöffnung 4 der Substratportion 1 in das aerosolbildende Material 2 eintreten kann.

Das Gehäuse 12 ist in Fig. 2 sehr schematisch dargestellt. Vorzugsweise hat es eine Design, das gut in der Hand liegt, wenn das Mundstück 6 der Substratportion 1 zum Mund des Benutzers geführt wird. Vorteilhafte Maße für das Gehäuse 12 sind zum Beispiel 25 mm × 55 mm × 95 mm oder 20 mm × 40 mm × 85 mm. Als Material für das Gehäuse 12 eignen sich insbesondere Materialien mit schlechter Wärmeleitung.

Im Inneren des Gehäuses 12 ist am Gehäusegrundkörper 14 eine Blitzlampenhalterung 20 befestigt. Die Blitzlampen­ halterung 20 weist im Ausführungsbeispiel ein im wesentli­ chen zylindrisches Führungsrohr 22 mit einem endseitigen ringförmigen Anschlag 24 auf. Von der Innenfläche des Führungsrohres 22 ragen federnde Gegenkontakte 26, deren Positionen auf Kontakte einer Blitzeinrichtung (siehe unten) abgestimmt sind. Die Gegenkontakte 26 sind im Inneren des Gehäuses 12 über elektrische Verbindungsleitungen, die in Fig. 2 nicht dargestellt sind, mit einer Zündeinrichtung ver­ bunden.

Die Blitzlampenhalterung 20 trägt eine im Ausführungs­ beispiel als Einheit ausgebildete Blitzeinrichtung 30, die in Fig. 3 auch in einer schematischen Querschnittansicht ge­ zeigt ist. Die Blitzeinrichtung 30 weist eine Anzahl von Blitzlampen 32 auf, und zwar im Ausführungsbeispiel 8 Stück. Die äußere Begrenzung der Blitzeinrichtung 30 bil­ det ein ringförmiges Gehäuse 34, das eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 36 und eine konische Innenfläche 38 hat, siehe Fig. 2. Die Form der Innenfläche 38 ist so auf die Maße der Substratportion 1 abgestimmt, daß die Sub­ stratportion 1 in den Innenbereich des ringförmigen Gehäu­ ses 34 eingesetzt werden kann, aber nicht durchschiebbar ist, siehe Fig. 2. Dadurch wird gewährleistet, daß die Sub­ stratportion 1 eng an der Innenfläche 38 anliegt, so daß ein guter Wärmekontakt zwischen der Innenfläche 38 und der Substratportion 1 zustande kommt.

An der Außenfläche 36 des ringförmigen Gehäuses 34 sind zu den einzelnen Blitzlampen 32 führende Kontakte 40 angeordnet, deren Positionen auf die der Gegenkontakte 26 der Blitzlampenhalterung 20 abgestimmt sind. Für jede Blitzlampe 32 führen zwei Kontakte 40 zu den Enden eines Zünddrahtes 42. Zwischen zwei benachbarten Blitzlampen 32, also zwischen zwei benachbarten Zünddrähten 42, befin­ det sich jeweils eine Trennwand 44, die sich von der Wan­ dung des ringförmigen Gehäuses 34 mit der Innenfläche 38 bis zu der Wandung mit der Außenfläche 36 erstreckt.

Durch die Trennwände 44 werden also einzelne Abteilun­ gen 45 definiert, die die Blitzlampen 32 bilden. In jeder Ab­ teilung 45 befindet sich ein Zünddraht 42. Ferner ist jede Abteilung 45 mit einem Gemisch reaktionsfähiger Chemi­ kalien gefüllt, wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Blitz­ lampentechnologie geläufig ist. Wenn ein Zünddraht 42 durch Anlegen einer Spannung an die betreffenden Kon­ takte 40 zum Glühen gebracht wird, findet eine schnell ab­ laufende exotherme chemische Reaktion statt. Die Reakti­ onspartner müssen so gewählt sein, daß sich der Druck in­ nerhalb der Abteilung 45 nicht wesentlich verändert, um eine Explosionsgefahr auszuschließen.

Das Material der die Innenfläche 38 definierenden Wan­ dung des ringförmigen Gehäuses 34 hat im Ausführungsbei­ spiel eine hohe Wärmeleitfähigkeit, während die übrigen Teile des ringförmigen Gehäuses 34, also die Trennwände 44 und die die Außenfläche 36 definierende Wandung, aus Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß beim Zünden einer Blitzlampe 32 im wesentlichen nur das Segment der Innen­ fläche 38 heiß wird und seine Wärme auf die eingesetzte Substratportion 1 überträgt, das sich bei der gezündeten Blitzlampe 32 befindet. Wenn die Blitzlampen 32 nachein­ ander gezündet werden, können also in Umfangsrichtung verschiedene Bereiche der Substratportion 1 nacheinander erwärmt werden, um aus dem aerosolbildenden Material 2 Aerosol freizusetzen.

Um die als Einheit ausgebildete Blitzeinrichtung 30 in das Gehäuse 12 einzusetzen, wird der Gehäusedeckel 16 von dem Gehäusekörper 14 abgenommen. Die Blitzeinrich­ tung 30 kann dann bis zum Anschlag 24 in das Führungsrohr 22 eingesetzt werden. Um in Umfangsrichtung eine genaue Positionierung zu ermöglichen, dienen Führungsvorsprünge 46 (siehe Fig. 3), die in in der Fig. 2 nicht dargestellte Füh­ rungsnuten an dem Führungsrohr 22 eingreifen. Nachdem der Gehäusedeckel 16 wieder an dem Gehäusekörper 14 be­ festigt ist, kann eine Substratportion 1 durch den Rohransatz 17 in das Gehäuse 12 eingeschoben werden, bis sie in festem wärmeleitenden Kontakt zu dem ringförmigen Gehäuse 34 der Blitzeinrichtung 30 liegt, wie in Fig. 2 gezeigt.

Die Komponenten der Zündeinrichtung der Inhaliervor­ richtung 10 sind der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 nicht dargestellt. Im Ausführungsbeispiel dient als Stromquelle ein wiederaufladbarer Akkumulator. Das jeweilige Paar von Gegenkontakten 26, das den Kontakten 40 einer vorgewähl­ ten Blitzlampe 32 zugeordnet ist, wird über eine elektroni­ sche Steuerung angewählt. Mit der elektronischen Steue­ rung ist ein Drucksensor verbunden. Wenn der Benutzer über das Mundstück 6 an der Aerosolaustrittsöffnung 5 der Substratportion 1 zieht, entsteht im Innenraum des Gehäu­ ses 12 ein Unterdruck, der von dem Drucksensor an die elektronische Steuerung gemeldet wird. Daraufhin wird die vorgewählte Blitzlampe 32 durch Anlegen einer Spannung an die zugeordneten Gegenkontakte 26 gezündet. Die elek­ tronische Steuerung wählt anschließend die in Umfangsrich­ tung nächste, noch unverbrauchte Blitzlampe 32 als vorge­ wählte Blitzlampe aus. Wenn das nächste Mal ein Unter­ druck im Gehäuse 12 entsteht, wenn also der Benutzer er­ neut am Mundstück 6 zieht, wird auch diese Blitzlampe 32 gezündet, usw.

Im Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Gehäuses 12 ein Temperatursensor angeordnet (in Fig. 2 nicht dargestellt), der mit der elektronischen Steuerung verbunden ist. Sobald die Temperatur im Gehäuse 12 eine vorgegebene Grenztem­ peratur überschreitet, blockiert die elektronische Steuerung weitere Zündvorgänge, um ein Überhitzen der Inhaliervor­ richtung 10 zu vermeiden. Erst wenn der Temperatursensor eine Temperatur an die elektronische Steuerung meldet, die unterhalb der Grenztemperatur liegt, wird die Blockade auf­ gehoben.

Die Benutzung des Systems ist durch die vorangegangene Beschreibung bereits klar geworden: Zunächst setzt der Be­ nutzer eine neue Blitzeinrichtung 30 und eine frische Sub­ stratportion 1 in die Inhaliervorrichtung 10 ein. Danach kann er durch Ziehen am Mundstück 6 der Substratportion 1 die Zündung einer Blitzlampe 32 auslösen. Wenn er später erneut zieht, wird die nächste Blitzlampe 32 gezündet. usw. Dabei können zwischen den einzelnen Zügen beliebig lange Pausen eingelegt werden. Nachdem alle Blitzlampen 32 ge­ zündet worden sind, sind die Blitzeinrichtung 30 und die Substratportion 1 verbraucht und werden aus der Inhalier­ vorrichtung 10 entfernt.

Claims (31)

1. System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aero­ sols, mit

• - einer Inhaliervorrichtung (10) mit einem Ge­ häuse (12), das zur Aufnahme einer Substratpor­ tion (1) eingerichtet ist, mit einer Blitzlampenhal­ terung (20), die dazu eingerichtet ist, eine vor­ zugsweise an einem Träger (34) angeordnete An­ zahl von auf chemischer Reaktion basierenden Blitzlampen (32) zum Erwärmen einer in das Ge­ häuse (12) eingesetzten Substratportion (1) zu halten, und mit einer Zündeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, von der Blitzlampenhalterung (20) gehaltene Blitzlampen (32) zu zünden, und
• - einer Substratportion (1), die zum Einsetzen in die Inhaliervorrichtung (10) eingerichtet ist und die innerhalb einer Umhüllung (3), die eine Luft­ eintrittsöffnung (4) und eine Aerosolaustrittsöff­ nung (5) aufweist, aerosolbildendes Material (2) enthält.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mundstück (6), das separat mit der Inhaliervorrichtung (10) verbindbar ist oder mit der Substratportion (1) ver­ bunden ist und im Betriebszustand mit der Aerosolaus­ trittsöffnung (5) der Substratportion (1) in Verbindung steht.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Blitzeinrichtung (30) mit einer Anzahl von auf chemischer Reaktion basierenden Blitzlampen (32), die an einem gemeinsamen Träger (34) angeord­ net sind, vorzugsweise in ringförmiger Konfiguration, und die dazu eingerichtet sind, nach ihrer jeweiligen Zündung Strahlung und/oder Wärme in Richtung auf die Substratportion zu abzugeben.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzeinrichtung (30) ein ringförmiges Gehäuse (34) aufweist, an dessen Außenfläche (36) zu den ein­ zelnen Blitzlampen (32) führende Kontakte (40) ange­ ordnet sind und dessen Innenfläche (38) im Betriebszu­ stand die Substratportion (1) umgibt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (38) des ringförmigen Gehäuses (34) der Blitzeinrichtung (30) konisch geformt ist, so daß die Substratportion (1) dort einsetzbar, aber nicht durchschiebbar ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung an der Innenfläche (38) des ringför­ migen Gehäuses (34) der Blitzeinrichtung (30) aus gut wärmeleitendem Material besteht.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Gehäuse (34) der Blitzeinrichtung (30) jeweils zwischen zwei benachbarten Blitzlampen (32) eine Trennwand (44) aus schlecht wärmeleiten­ dem Material aufweist.

8. System nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzlampenhalterung (20) der Inhaliervorrichtung (10) auf die Kontakte (40) der Blitzeinrichtung (30) abgestimmte Gegenkontakte (26) aufweist, die mit der Zündeinrichtung verbunden sind.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzlampenhalterung (20) der Inhaliervorrich­ tung (10) eine Führung (22) aufweist, in die das ring­ förmige Gehäuse (34) der Blitzeinrichtung (30) ein­ setzbar ist.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung der Inhalier­ vorrichtung (10) einen Akkumulator oder eine Batterie aufweist.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung der In­ haliervorrichtung (10) eine elektronische Steuerung und einen damit verbundenen Drucksensor aufweist, die dazu eingerichtet sind, nacheinander jeweils eine Blitzlampe (32) zu zünden, wenn ein Unterdruck durch Ziehen an der Aerosolaustrittsöffnung (5) der Substrat­ portion (1) entsteht.

12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung der In­ haliervorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, bei Über­ schreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur inner­ halb des Gehäuses (12) der Inhaliervorrichtung (10) zu blockieren.

13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Substratportion (1) eine zylindrische Form mit einer Länge von 10 mm bis 100 mm, vorzugsweise von 15 mm bis 60 mm, und ei­ nem Durchmesser von 4 mm bis 12 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 10 mm, hat, wobei die Umhüllung (3) als Zylindermantel angeordnet ist und die Stirnseiten des Zylinders als Lufteintrittsöffnung (4) und als Aerosol­ austrittsöffnung (5) eingerichtet sind.

14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das aerosolbildende Mate­ rial (2) der Substratportion (1) Schnittabak, geschnit­ tene Tabakrippen, Folientabakschnitt und/oder ein ex­ trudiertes Tabakmaterial aufweist.

15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß das aerosolbildende Mate­ rial (2) der Substratportion (1) ein mit Aromasubstan­ zen beaufschlagtes Trägermaterial, vorzugsweise Alu­ miniumoxid, Silicagel, Aktivkohle, Cellulosefasern, Ligningranulat, Zeolithe, Tonerden oder Meerschaum oder Kombinationen davon, aufweist.

16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß das aerosolbildende Mate­ rial (2) der Substratportion (1) ein verdampfbares Polyol, vorzugsweise Glycerin oder Propylenglykol, zu einem Anteil von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vor­ zugsweise von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, enthält.

17. System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (3) der Sub­ stratportion (1) niedrigporöses oder nahezu luftun­ durchlässiges Cigarettenpapier aufweist, das vorzugs­ weise einen hohen Anteil an mineralischen Zuschlagst­ offen hat.

18. System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (3) der Sub­ stratportion (1) eine metallische Folie, vorzugsweise eine Aluminiumfolie, aufweist.

19. System nach einem der Ansprüche 2 bis 18 in Ver­ bindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (6) eine Länge von 10 mm bis 50 mm und einen Durchmesser von 4 mm bis 12 mm aufweist.

20. System nach einem der Ansprüche 2 bis 19 in Ver­ bindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (6) als Filtermundstück ausgebildet ist, wobei das Filtermaterial vorzugsweise Celluloseacetat, Papier, Myria und/oder Polypropylen mit einer ein- oder mehrlagigen Papierumhüllung aufweist.

21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß das Mundstück (6) ein im wesentlichen hohl­ zylindrisches Abstandselement (7) aufweist, das im Betriebszustand zwischen der Aerosolaustrittsöffnung (5) der Substratportion (1) und dem Filtermaterial des Mundstücks (6) angeordnet ist.

22. Inhaliervorrichtung mit einem Gehäuse (12), das zur Aufnahme einer Substratportion (1) eingerichtet ist, mit einer Blitzlampenhalterung (20), die dazu ein­ gerichtet ist, eine vorzugsweise an einem Träger (34) angeordnete Anzahl von auf chemischer Reaktion ba­ sierenden Blitzlampen (32) zum Erwärmen einer in das Gehäuse (12) eingesetzten Substratportion (1) zu hal­ ten, und mit einer Zündeinrichtung, die dazu eingerich­ tet ist, von der Blitzlampenhalterung (20) gehaltene Blitzlampen (32) zu zünden.

23. Inhaliervorrichtung nach Anspruch 22, gekenn­ zeichnet durch Merkmale der Inhaliervorrichtung (10) aus einem der Ansprüche 8 bis 12.

24. Blitzeinrichtung, die zur Verwendung mit einer In­ haliervorrichtung (10) nach Anspruch 22 oder 23 ein­ gerichtet ist, mit einer Anzahl von auf chemischer Re­ aktion basierenden Blitzlampen (32), die an einem ge­ meinsamen Träger (34) angeordnet sind, vorzugsweise in ringförmiger Konfiguration, und die dazu eingerich­ tet sind, nach ihrer jeweiligen Zündung Strahlung und/ oder Wärme in Richtung auf die Substratportion zu ab­ zugeben.

25. Blitzeinrichtung nach Anspruch 24, gekennzeich­ net durch Merkmale der Blitzeinrichtung (30) aus ei­ nem der Ansprüche 4 bis 7.

26. Substratportion, die zum Einsetzen in eine Inha­ liervorrichtung (10) nach Anspruch 22 oder 23 einge­ richtet ist und die innerhalb einer Umhüllung (3), die eine Lufteintrittsöffnung (4) und eine Aerosolaustritts­ öffnung (5) aufweist, aerosolbildendes Material (2) enthält.

27. Substratportion nach Anspruch 26, gekennzeich­ net durch Merkmale der Substratportion (1) aus einem der Ansprüche 13 bis 18.

28. Substratportion nach Anspruch 26 oder 27, ge­ kennzeichnet durch ein Mundstück (6), das mit der Substratportion (1) verbunden ist und mit der Aerosol­ austrittsöffnung (5) der Substratportion (1) in Verbin­ dung steht.

29. Substratportion nach Anspruch 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mundstück (6) Merkmale aus ei­ nem der Ansprüche 19 bis 21 aufweist.

30. Mundstück, das zur Verwendung mit einer Inha­ liervorrichtung (10) nach Anspruch 22 oder 23 einge­ richtet ist, separat mit der Inhaliervorrichtung (10) ver­ bindbar ist und im Betriebszustand mit der Aerosolaus­ trittsöffnung der Substratportion in Verbindung steht.

31. Mundstück nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch Merkmale des Mundstücks aus einem der An­ sprüche 19 bis 21.