WO2000028842A1

WO2000028842A1 - System for supplying an inhalable aerosol

Info

Publication number: WO2000028842A1
Application number: PCT/EP1999/008427
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Wildenau
Original assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Current assignee: HF and PhF Reemtsma GmbH and Co
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2001-05-12
Also published as: SK6402001A3; PL348205A1; HUP0104222A2; BG105505A; AU1160000A; JP2002529111A; DE19854009C2; KR20010089445A; HRP20010334A2; HK1053409A1; CZ20011659A3; EP1128743A1; EA002583B1; DE19854009A1; CN1333657A; EA200100532A1

Abstract

A system for supplying an inhalable aerosol contains an inhaling device (10) which has a rod-shaped housing (12) with a rear, mouth-end area (16) and a front area (14). A substrate holder (26), which can be heated by a heating device (30, 38, 44, 50), is situated in the front area (14) of the housing (12) and is accessible via a loading opening (24) that is preferably located at the front end (23) of the housing (12). A flow channel (34) leads from the substrate holder (26) to the rear end of the housing (12). The heating device (30, 38, 44, 50) is configured for generating heat by thermal or catalytic combustion. A substrate portion (1) that is configured for introducing into the substrate holder (26) through the loading opening (24) contains aerosol-forming material inside a casing which has an air inlet and an aerosol outlet.

Description

System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols Inhalable aerosol delivery system

Die Erfindung betrifft ein System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols sowie Komponenten eines derartigen Systems . Dieses System ist insbesondere als Rauchartikel zur Bereitstellung von Rauchaerosol für Raucher geeignet.The invention relates to a system for providing an inhalable aerosol and components of such a system. This system is particularly suitable as a smoking article for providing smoke aerosol for smokers.

Beim Abrauchen konventioneller Cigaretten wird der größte Teil des Tabaks nicht während der Züge, sondern in den Zugpausen verbrannt. Dies führt zur Bildung des sogenannten Nebenstromrau- ches, der von Nichtrauchern oft als belästigend empfunden wird.When conventional cigarettes are smoked, most of the tobacco is not burned during the trains, but during breaks. This leads to the formation of the so-called sidestream smoke, which is often perceived as nuisance by non-smokers.

Zur Überwindung dieses Problems sind zahlreiche neue Rauchartikel vorgeschlagen worden. Ein gemeinsames Prinzip solcher Entwicklungen ist, daß nicht die Verbrennungswärme des Tabaks, sondern andere Energiequellen zur Freisetzung des Rauchaerosols genutzt werden. Hierdurch wird die Entstehung von Nebenstromrauch weitgehend vermieden. Häufig kommen in den vorgeschlagenen Rauchartikeln zur Aerosolbildung statt Tabak Ersatzmaterialien wie spezielle Folientabake oder mit Aromasubstanzen beaufschlagte Trägermaterialien zur Anwendung.Numerous new smoking articles have been proposed to overcome this problem. A common principle of such developments is that it is not the heat of combustion of the tobacco but other energy sources that are used to release the smoke aerosol. This largely avoids the creation of sidestream smoke. In the proposed smoking articles for aerosol formation, substitute materials such as special film tobacco or carrier materials loaded with aroma substances are frequently used instead of tobacco.

So werden in den US-Patenten 5 060 666, 5 067 499 und 5 099 861 cigarettenähnliche Rauchartikel beschrieben, bei denen die Wärme- energie eines glimmenden Kohleelements auf aerosolbildendes Material übertragen wird, das neben Tabak oder Tabakextrakten Aromen und einen Aerosolbildner wie Glycerin enthält. Dabei werden die Verbrennungsgase des Heizelements mit dem Rauchaerosol inhaliert, was zu einer erhöhten Aufnahme von Kohlenmonoxid durch den Raucher führt. Weiterhin muß der gesamte Rauchartikel nach dem Abrauchen entsorgt werden, was einen erhöhten Anfall komplex zusammengesetzter Reststoffe und damit verbundene Entsorgungs- probleme zur Folge hat .For example, US Patents 5,060,666, 5,067,499 and 5,099,861 describe cigarette-like smoking articles in which the heat Energy of a smoldering carbon element is transferred to aerosol-forming material that contains flavors and an aerosol-forming agent such as glycerin in addition to tobacco or tobacco extracts. The combustion gases of the heating element are inhaled with the smoke aerosol, which leads to an increased absorption of carbon monoxide by the smoker. Furthermore, the entire smoking article must be disposed of after smoking, which results in an increased accumulation of residues of complex composition and associated disposal problems.

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 cigarettenähnliche 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 Cigarette für ein elektrisch beheiztes Rauchsystem zeigt das US-Patent 5 499 636. Alle diese Vorrichtungen sind jedoch relativ schwer und unhandlich.Devices are also known in which a portion of the substrate is heated by means of electrical energy in order to release smoke aerosol. Such a device, which must be hand-held and is not portable in the mouth because of its size and weight, is described in U.S. Patent 4,141,369. Further cigarette-like smoking articles in which special tobacco flavor substrates are electrically heated by means of battery power and thereby give an inhalable aerosol are disclosed in US Patents 5,095,921, 5,179,666 and 5,269,327. U.S. Patent 5,499,636 shows a cigarette for an electrically heated smoking system. However, all of these devices are relatively heavy and bulky.

Aus dem US-Patent 4 474 181 sind Rauchvorrichtungen bekannt, bei denen Nikotin und tabaksimulierende Substanzen indirekt, z.B. über brennbare Celluloseschäume, erwärmt und inhaliert werden.From U.S. patent 4,474,181 smoking devices are known in which nicotine and tobacco simulating substances are indirectly, e.g. over flammable cellulose foams, warmed and inhaled.

Die WO 97/48294 zeigt ein weiteres System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols . Dabei befinden sich in einem in der Hand zu haltenden Gehäuse ein Brenner und ein Heizmitteltank, der ein Heizmittel zum Betreiben des Brenners enthält. Die aufsteigenden, heißen Verbrennungsgase strömen durch einen Wärmetauscher, in dem Ventilationskanäle angeordnet sind. Die Ventilationskanäle stehen mit einem Ende mit der Außenluft in Verbindung und münden mit dem anderen Ende in einen vom oberen Bereich des Gehäuses ausgehenden rohrartigen Strömungskanal, der an seinem freien Ende als Mundstück ausgestaltet ist. Der mittlere Abschnitt des Strömungskanals wird von einer Substratportion eingenommen, die durch die von dem Benutzer eingesogene und über den Wärmetauscher erwärmte Luft indirekt beheizt wird, um Aerosol freizusetzen. Auch dieses System ist relativ schwer und unhandlich und muß geöffnet werden, um eine neue Substratportion einzusetzen.WO 97/48294 shows a further system for providing an inhalable aerosol. A burner and a heating medium tank, which contains a heating medium for operating the burner, are located in a housing to be held in the hand. The rising, hot combustion gases flow through a heat exchanger in which ventilation ducts are arranged. The ventilation ducts are connected to the outside air at one end and open at the other end into a tubular flow duct which extends from the upper region of the housing and which is connected to the latter free end is designed as a mouthpiece. The middle section of the flow channel is occupied by a portion of substrate which is indirectly heated by the air drawn in by the user and heated by the heat exchanger in order to release aerosol. This system is also relatively heavy and unwieldy and must be opened in order to use a new portion of substrate.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein leichtes, handliches und von einem Benutzer im Mund tragbares System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols zu schaffen, das eine wiederverwendbare Inhaliervorrichtung enthält und insbesondere als Rauchartikel dienen kann, der einen ähnlichen Geschmackseindruck wie herkömmliche Cigaretten bietet, bei dessen Gebrauch jedoch zwischen den Zügen kein Nebenstromrauch erzeugt wird.It is an object of the invention to provide a light, handy and portable system for providing an inhalable aerosol which contains a reusable inhaler and which can serve, in particular, as a smoking article which offers a taste impression similar to that of conventional cigarettes when used however, no sidestream smoke is generated between trains.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruch 1, das eine Inhaliervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 26 und eine Substratportion mit den Merkmalen des Anspruchs 28 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a system with the features of claim 1, which has an inhalation device with the features of claim 26 and a portion of substrate with the features of claim 28. Advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols weist eine Inhaliervorrichtung auf, die ein stabartiges Gehäuse mit einem hinteren mundseitigen Bereich und einem vorderen Bereich hat. Im vorderen Bereich des Gehäuses ist eine von einer Heizeinrichtung beheizbare Substrathalterung angeordnet, die über eine vorzugsweise an der Vorderseite des Gehäuses befindliche Beschickungsöffnung zugänglich ist. Ein Strömungskanal führt von der Substrathalterung bis zum hinteren Ende des Gehäuses. Die Heizeinrichtung ist dazu eingerichtet, durch thermische oder katalytische Verbrennung Wärme zu erzeugen, wobei vorzugsweise ein Heizmitteltank im hinteren Bereich des Gehäuses angeordnet ist. Das System enthält ferner eine Sub- stratportion, die zum Einsetzen in die Substrathalterung durch die Beschickungsöffnung eingerichtet ist und die innerhalb einer Umhüllung, die eine Lufteintrittsöffnung und eine Aerosolaustrittsöffnung aufweist, aerosolbildendes Material enthält.The system according to the invention for providing an inhalable aerosol has an inhalation device which has a rod-like housing with a rear area on the mouth side and a front area. In the front area of the housing there is a substrate holder which can be heated by a heating device and which is accessible via a loading opening which is preferably located on the front of the housing. A flow channel leads from the substrate holder to the rear end of the housing. The heating device is designed to generate heat by thermal or catalytic combustion, a heating medium tank preferably being arranged in the rear region of the housing. The system also contains a substrate portion which is set up for insertion into the substrate holder through the loading opening and which is within a Enclosure, which has an air inlet opening and an aerosol outlet opening, contains aerosol-forming material.

Da die zum Erhitzen des Aerosols benötigte Energie einem gasförmigen und/oder flüssigen Heizmittel entnommen wird, steht ein kostengünstiger und leicht zu beschaffender Energieträger hoher Energiedichte zur Verfügung . Die Inhaliervorrichtung kann daher selbst dann, wenn sie einen vollen Heizmitteltank enthält, so leicht und handlich konstruiert sein, daß sie von einem Benutzer problemlos im Mund getragen werden kann. Dabei liegt das stabartige Gehäuse gut in der Hand und vermittelt dem Benutzer in etwa das Gefühl, eine Cigarette mit einer Cigarettenspitze oder eine Cigarre zu rauchen. Die Substratportion ist im vorderen Bereich des stabartigen Gehäuses in die beheizbare Substrathalte- rung eingesetzt, und zwar über eine Beschickungsöffnung, die sich vorzugsweise an der Vorderseite des Gehäuses befindet. Dies verstärkt noch den Eindruck, eine Cigarre oder Cigarette mit Cigarettenspitze zu verwenden. Die Substratportion wird über die beheizbare Substrathalterung erwärmt, um inhalierbares Aerosol freizusetzen, das über den Strömungskanal bis zum hinteren Ende des Gehäuses geführt wird.Since the energy required for heating the aerosol is taken from a gaseous and / or liquid heating medium, an inexpensive and easily procured energy carrier with a high energy density is available. Therefore, the inhaler, even if it contains a full heating medium tank, can be so light and handy that it can be easily carried by a user in the mouth. The rod-like housing lies comfortably in the hand and gives the user the feeling of smoking a cigarette with a cigarette holder or a cigar. The substrate portion is inserted into the heatable substrate holder in the front area of the rod-like housing, specifically via a loading opening, which is preferably located on the front of the housing. This reinforces the impression of using a cigar or cigarette with a cigarette holder. The substrate portion is heated via the heatable substrate holder in order to release inhalable aerosol, which is led via the flow channel to the rear end of the housing.

Im hinteren Bereich des Gehäuses kann die Inhaliervorrichtung ein Mundstück aufweisen, das mit dem Strömungskanal in Verbindung steht und vorzugsweise schlecht wärmeleitend ist, damit für den Benutzer keine unangenehmen hohen Temperaturen auftreten. Anstelle des Mundstücks ist es denkbar, einen als Filtermundstück gestalteten Filter im hinteren Bereich des Gehäuses in den Strömungskanal einzusetzen. Bei einer Variante ist ein Filter an einer anderen Stelle in den Strömungskanal einsetzbar; eine derartige Ausgestaltung kann auch im Zusammenhang mit einem festen Mundstück benutzt werden.In the rear area of the housing, the inhalation device can have a mouthpiece which is connected to the flow channel and is preferably poorly heat-conducting, so that the user does not experience uncomfortably high temperatures. Instead of the mouthpiece, it is conceivable to use a filter designed as a filter mouthpiece in the rear region of the housing in the flow channel. In one variant, a filter can be inserted at another point in the flow channel; such a configuration can also be used in connection with a fixed mouthpiece.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Substrathalterung der Inhaliervorrichtung mindestens eine Heizfläche auf, die vorzugsweise hohlzylindrisch oder rinnenartig ist. Die Sub- strathalterung kann beispielsweise zwei parallel zueinander angeordnete Heizflächen haben, deren gegenseitiger Abstand vorzugsweise einstellbar ist. Dabei ist es denkbar, daß die Einstellung des Abstands in Abhängigkeit von der Temperatur automatisch erfolgt, z.B. mit Hilfe einer Bimetallschiene. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Substrathalterung der Inhaliervorrichtung innerhalb der Heizflächen einen vorzugsweise mit Bohrungen versehenen gut wärmeleitenden Mantel auf, der dazu eingerichtet ist, an einer in die Substrathalterung eingesetzten Substratportion anzuliegen. Diese Ausführungsformen gewährleisten einen guten thermischen Kontakt (entweder direkt über die Heizflächen oder über den wärmeleitenden Mantel) zwischen den Heizflächen und der Zone der Substratportion, die sich im Bereich der Heizflächen befindet. Die Heizflächen oder der Mantel müssen die Substratportion aber nicht direkt berühren; Ausführungsformen, bei denen ein Abstand zur Substratportion vorgesehen ist und der Wärmetransport z.B. durch Strahlung erfolgt, sind ebenfalls denkbar.In a preferred embodiment, the substrate holder of the inhalation device has at least one heating surface, which is preferably hollow cylindrical or channel-like. The sub strathalterung can for example have two heating surfaces arranged parallel to each other, the mutual distance between which is preferably adjustable. It is conceivable for the distance to be set automatically as a function of the temperature, for example with the aid of a bimetal rail. In a preferred embodiment, the substrate holder of the inhalation device has, within the heating surfaces, a well heat-conducting jacket, preferably provided with bores, which is designed to lie against a portion of the substrate inserted into the substrate holder. These embodiments ensure good thermal contact (either directly via the heating surfaces or via the heat-conducting jacket) between the heating surfaces and the zone of the substrate portion which is located in the area of the heating surfaces. The heating surfaces or the jacket do not have to directly touch the substrate portion; Embodiments in which there is a distance from the substrate portion and the heat is transported, for example by radiation, are also conceivable.

Vorzugsweise weist die Substrathalterung der Inhaliervorrichtung hinter den Heizflächen einen hinteren Hohlraum auf, in den der hintere Bereich einer eingesetzten Substratportion einschiebbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es dem Benutzer, eine Substratportion abschnittsweise zu erwärmen und das freigesetzte Aerosol zu inhalieren. Dabei schiebt er die Substratportion nach und nach, vorzugsweise nach jedem Zug, ein Stück weiter nach hinten, wobei der verbrauchte Teil der Substratportion von dem hinteren Hohlraum aufgenommen wird, bis die gesamte Substratportion verbraucht (abgeraucht) ist. Um zu verhindern, daß die Substratportion zu weit in das Gehäuse der Inhaliervorrichtung eingeschoben wird, kann am hinteren Ende des hinteren Hohlraums ein Anschlag für die Substratportion vorgesehen sein.The substrate holder of the inhalation device preferably has a rear cavity behind the heating surfaces, into which the rear area of a substrate portion inserted can be inserted. This configuration allows the user to partially heat a portion of the substrate and inhale the released aerosol. He gradually pushes the substrate portion backwards, preferably after each pull, a little further, the used portion of the substrate portion being absorbed by the rear cavity until the entire substrate portion is used up (smoked). In order to prevent the substrate portion from being inserted too far into the housing of the inhalation device, a stop for the substrate portion can be provided at the rear end of the rear cavity.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Heizflächen der Inhaliervorrichtung dazu eingerichtet, durch katalytischeIn a preferred embodiment, the heating surfaces of the inhalation device are set up by catalytic

Verbrennung eines gasförmigen und/oder flüssigen Heizmittels beheizt zu werden. Eine katalytische Verbrennung vermeidet Schwierigkeiten bei der Flammenführung der Heizeinrichtung, was einer kompakten Bauweise zugutekommt.Combustion of a gaseous and / or liquid heating medium to be heated. Catalytic combustion avoids difficulties in the flame control of the heating device, which benefits a compact design.

Ein vorzugsweise von außen nachfüllbarer Heizmitteltank kann im hinteren Bereich des Gehäuses der Inhaliervorrichtung angeordnet sein. Alternativ ist eine Ausgestaltung denkbar, bei der eine austauschbare Nachfüllpatrone mit Heizmittel in das Gehäuse eingesetzt wird. Als Heizmittel kommen übliche brennbare Substanzen in Frage, die bei Zimmertemperatur flüssig oder gasförmig sein können, wie in den Ansprüchen im einzelnen angegeben.A preferably refillable heating medium tank can be arranged in the rear area of the housing of the inhalation device. Alternatively, an embodiment is conceivable in which an exchangeable refill cartridge with heating medium is inserted into the housing. The usual combustible substances are suitable as heating means, which can be liquid or gaseous at room temperature, as specified in the claims in detail.

Die Inhaliervorrichtung kann eine Schalteinrichtung aufweisen, die mit einer zum Zünden des Heizmittels eingerichteten, vorzugsweise piezoelektrisch arbeitenden Zündeinrichtung und einer zum Freigeben von Heizmittel aus dem Heizmitteltank eingerichteten Ventileinrichtung in Verbindung steht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schalteinrichtung rein mechanisch gestaltet und weist einen axial auf dem vorderen Bereich des Gehäuses der Inhaliervorrichtung verschiebbaren, vorzugsweise schlecht wärmeleitenden Ring auf, der vorzugsweise in zwei Stellungen fixierbar ist. So kann beispielsweise der piezoelektrisch bewirkte Zündvorgang durch Verschieben des Rings ausgelöst werden, wobei sich gleichzeitig die Ventileinrichtung öffnet, um Heizmittel für die katalytische Verbrennung freizugeben; danach wird der Ring zum Arretieren verdreht, wobei die Ventileinrichtung geöffnet bleibt und der Heizvorgang andauert. Wenn genügend Zeit verstrichen ist, z.B. nach Beenden eines Zuges, kann der Benutzer den Ring durch Zurückdrehen entarretieren und in seine Ausgangsposition zurückschieben, was vorzugsweise mit Unterstützung einer Feder erfolgt, so daß sich die Ventileinrichtung wieder schließt und der Heizvorgang beendet ist. Vorzugsweise weist der vordere Bereich des Gehäuses der Inhaliervorrichtung Luftzutrittsöffnungen zum Zuführen von Verbrennungsluft zu der Heizeinrichtung auf. Die von der Heizeinrichtung ausgehenden Verbrennungsgase (im wesentlichen Kohlendioxid und Wasser) treten bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu dem inhalierbaren Aerosol hinzu, wobei durch die Züge des Benutzers eine günstige Luft-, Verbrennungsgas- und Aerosolführung erreichbar ist. Insbesondere bei einer katalyti- schen Verbrennung enthalten die Verbrennungsgase so geringe Mengen an schädlichen Substanzen wie z.B. Kohlenmonoxid, daß dies unbedenklich ist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden dagegen die Verbrennungsgase von dem inhalierbaren Aerosol ferngehalten.The inhalation device can have a switching device which is connected to a preferably piezoelectrically operated ignition device set up to ignite the heating medium and to a valve device set up to release heating medium from the heating medium tank. In a preferred embodiment, the switching device is designed purely mechanically and has an axially displaceable, preferably poorly heat-conducting ring on the front region of the housing of the inhalation device, which is preferably fixable in two positions. For example, the piezoelectrically effected ignition process can be triggered by moving the ring, the valve device simultaneously opening to release heating medium for the catalytic combustion; the ring is then turned to lock, the valve device remaining open and the heating process continuing. If enough time has passed, for example after a train has ended, the user can unlock the ring by turning it back and push it back into its starting position, which is preferably done with the aid of a spring, so that the valve device closes again and the heating process is ended. The front region of the housing of the inhalation device preferably has air access openings for supplying combustion air to the heating device. In a preferred embodiment of the invention, the combustion gases (essentially carbon dioxide and water) emanating from the heating device are added to the inhalable aerosol, with the user being able to conduct air, combustion gas and aerosol cheaply. In the case of catalytic combustion in particular, the combustion gases contain such small amounts of harmful substances such as carbon monoxide that this is harmless. In another preferred embodiment of the invention, however, the combustion gases are kept away from the inhalable aerosol.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung hat das Gehäuse der Inhaliervorrichtung vor einer bei Betrieb der Heizeinrichtung leuchtenden Komponente, z.B. einer Heizfläche, ein Fenster. Der Benutzer kann dann auf einfache Weise den Betriebszustand der Inhaliervorrichtung kontrollieren .In an advantageous embodiment, the housing of the inhalation device has a component that lights up during operation of the heating device, e.g. a heating surface, a window. The user can then easily check the operating state of the inhalation device.

Das Gehäuse der Inhaliervorrichtung kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. Im letzteren Fall ist es vorzugsweise zweiteilig und weist eine lösbare Verbindung auf, z.B. im mittleren Bereich zwischen dem vorderen Bereich des Gehäuses, in dem die beheizbare Substrathalterung angeordnet ist, und dem hinteren Bereich des Gehäuses, in dem sich der Heizmitteltank befindet. An der lösbaren Verbindung kann das Gehäuse geöffnet werden, z.B. für Reinigungszwecke. Das Material für das Gehäuse der Inhaliervorrichtung sollte wärmebeständig sein. So kommen Duroplaste, mehrkomponentige Kunststoffe, Harthölzer, Edelhölzer, Wurzelholz und/oder Metall in Frage.The housing of the inhalation device can be configured in one part or in several parts. In the latter case it is preferably in two parts and has a releasable connection, e.g. in the middle area between the front area of the housing in which the heatable substrate holder is arranged and the rear area of the housing in which the heating medium tank is located. The housing can be opened at the detachable connection, e.g. for cleaning purposes. The material for the inhaler housing should be heat resistant. Thermosets, multi-component plastics, hardwoods, precious woods, burl wood and / or metal come into question.

Die Substratportion hat vorzugsweise eine zylindrische Form, wobei die Umhüllung als Zylindermantel angeordnet ist und die Stirnseiten des Zylinders als Lufteintrittsöffnung und alsThe substrate portion preferably has a cylindrical shape, the sheathing being arranged as a cylinder jacket and the end faces of the cylinder as an air inlet opening and as

Aerosolaustrittsöffnung eingerichtet sind. Dabei ist die Umhüllung vorzugsweise niedrigporös bis luftundurchlässig, um einen Nebenstromrauch zu vermeiden. In ihrem vorderen Bereich kann die Substratportion eine Isolierumhüllung aufweisen, die vorzugsweise über das vordere Ende der Umhüllung vorsteht, damit der Benutzer beim Zurückschieben der Substratportion in das Gehäuse der Inhaliervorrichtung nicht mit heißen Flächen in Berührung kommt. Das aerosolbildende Material der Substratportion kann ein weitgehend inertes Trägermaterial oder Tabakmaterial und zusätzliche Zuschlagstoffe aufweisen. Vorzugsweise enthält das Material einen höheren Anteil an Polyolen, die als Aerosolbildner dienen. Denkbar ist es auch, daß die Substratportion eine dünne, filterlose an sich handelsübliche Cigarette ist, die Polyole mit einem Anteil von 5 Gew.-% bis 10 Gew.-% aufweist. Einzelheiten über mögliche Ausgestaltungen der Substratportion finden sich in den Ansprüchen.Aerosol outlet are set up. Here is the Sheathing preferably low porous to impermeable to air to avoid sidestream smoke. In its front region, the substrate portion can have an insulating covering, which preferably protrudes beyond the front end of the covering, so that the user does not come into contact with hot surfaces when the substrate portion is pushed back into the housing of the inhalation device. The aerosol-forming material of the substrate portion can have a largely inert carrier material or tobacco material and additional additives. The material preferably contains a higher proportion of polyols which serve as aerosol formers. It is also conceivable that the substrate portion is a thin, filterless cigarette which is commercially available per se and which has polyols in a proportion of 5% by weight to 10% by weight. Details of possible configurations of the substrate portion can be found in the claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawings show in:

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein als Rauchartikel gestaltetes erfindungsgemäßes System zur Bereitstellung eines inhalierbaren Aerosols, bei dem eine Substratportion in eine Inhaliervorrichtung eingesetzt ist, und1 shows a schematic longitudinal section through an inventive system designed as a smoking article for providing an inhalable aerosol, in which a portion of the substrate is inserted into an inhalation device, and

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Substratportion.Figure 2 shows a longitudinal section through a substrate portion.

In Figur 1 ist dargestellt, wie eine Substratportion 1 in eine als Rauchgerät dienende Inhaliervorrichtung eingesetzt ist. Figur 2 zeigt die Substratportion 1 genauer. Bei dieser Ausführungsform der Substratportion 1 befindet sich aerosolbildendes Material 2 innerhalb einer zylindrischen Umhüllung 3. Die Umhüllung 3 läßt die Stirnseiten des Zylinders frei, so daß dort eine Lufteintrittsöffnung 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 Komponenten und Bestandteile für das aerosolbildende Material genannt, so daß zahlreiche Varianten denkbar sind.FIG. 1 shows how a portion of substrate 1 is inserted into an inhalation device serving as a smoking device. Figure 2 shows the substrate portion 1 in more detail. In this embodiment of the substrate portion 1, aerosol-forming material 2 is located within a cylindrical envelope 3. The envelope 3 leaves the end faces of the cylinder free, so that an air inlet opening 4 and an aerosol outlet opening 5 are formed there. The aerosol-forming material 2 can have, for example, cut leaf tobacco, cut tobacco ribs, reconstituted tobacco or a carrier material treated with aroma substances. Leaf and rib cuts can also be used in expanded form. Both organic materials such as paper or cellulose fibers and inorganic materials such as silica gel can be used as carrier materials for flavorings. Any mixtures of the components mentioned can also be used. Numerous components and constituents for the aerosol-forming material are mentioned in the claims, so that numerous variants are conceivable.

Um die Aerosolbildung zu verstärken, enthält das aerosolbildende Material 2 vorzugsweise einen hohen Anteil eines Polyols oder mehrerer Polyole, z.B. Glycerin und/oder Propylenglykol, z.B. beim Einsatz von weitgehend inerten Trägermaterialien wie Aluminiumoxid, Silicagel, Aktivkohle, Cellulosefasern, Ligningra- nulat, Zeolithen, Tonerden oder Meerschaum oder Kombinationen davon im Bereich von 10 Gew.-% 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 Einsatz der aerosolbildenden Materialien mit einer Feuchte, die deutlich über der Gleichgewichtsfeuchte liegt; so kann z.B. Tabak, dessen Gleichgewichtsfeuchte ca. 10% bis 12% beträgt, mit einer Feuchte von 20% verwendet werden. In diesem Fall ist durch eine geeignete Verpackung dafür zu sorgen, daß bis zum Gebrauch kein Feuchteverlust auftritt.To increase aerosol formation, the aerosol forming material 2 preferably contains a high proportion of one or more polyols, e.g. Glycerin and / or propylene glycol, e.g. when using largely inert carrier materials such as aluminum oxide, silica gel, activated carbon, cellulose fibers, lignin granules, zeolites, clays or meerschaum or combinations thereof in the range from 10% by weight to 60% by weight. When tobacco materials are used, the preferred proportion of the polyols is 10% by weight to 40% by weight. Another way of increasing aerosol formation is to use the aerosol-forming materials with a moisture which is significantly above the equilibrium moisture; for example Tobacco, whose equilibrium moisture content is approx. 10% to 12%, can be used with a moisture content of 20%. In this case, suitable packaging must be used to ensure that there is no loss of moisture until use.

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 metallkaschiertem Papier. Besonders vorteilhaft ist niedrigporöses oder nahezu luftundurchlässiges Cigarettenpapier, das vorzugsweise einen hohen Anteil an mineralischen Zuschlagstoffen hat. Dies gewährleistet, daß beim Erwärmen und Abrauchen der Substratportion praktisch kein Nebenstromrauch auftritt.The envelope 3 can consist of paper, plastic film or metal foil. A multi-layer covering made of the components mentioned can also be used. However, a single-layer wrapping made of paper or metal-coated paper is preferred. Low-porosity or almost air-impermeable cigarette paper, which preferably has a high proportion of mineral additives, is particularly advantageous. This ensures that when Heating and smoking the portion of substrate practically no sidestream smoke occurs.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Substratportion 1 in ihrem vorderen Bereich, d.h. im Bereich der Lufteintrittsöffnung 4, von einer zusätzlichen Isolierumhüllung (in den Figuren 1 und 2 nicht eingezeichnet) umgeben, die vorzugsweise über das vordere Ende der Umhüllung 3 vorsteht. Diese Isolierumhüllung gewährleistet, daß der Benutzer nicht mit unangenehm heißen Flächen in Berührung kommt, wenn er die Substratportion 1 beim Abrauchen tiefer in die Inhaliervorrichtung einschiebt (siehe unten).In a preferred embodiment, the substrate portion 1 is in its front region, i.e. in the area of the air inlet opening 4, surrounded by an additional insulating sheath (not shown in FIGS. 1 and 2), which preferably projects beyond the front end of the sheath 3. This insulating covering ensures that the user does not come into contact with uncomfortably hot surfaces when he pushes the substrate portion 1 deeper into the inhalation device when smoking (see below).

Es ist auch denkbar, als Substratportion eine dünne, filterlose, an sich handelsübliche Cigarette zu verwenden, die Polyole mit einem Anteil von 5 Gew.-% bis 10 Gew.-% aufweist.It is also conceivable to use a thin, filterless, commercially available cigarette as substrate portion, which has polyols in a proportion of 5% by weight to 10% by weight.

Im folgenden sind zwei weitere Beispiele für Ausgestaltungen der Substratportion 1 beschrieben.Two further examples of configurations of the substrate portion 1 are described below.

Beispiel 1example 1

Eine American-Blend-Tabakmischung mit einem Gehalt von 30% Burley-Tabak, 40% expandiertem Virginia-Tabak, 20% nicht- expandiertem Virginia-Tabak und 10% Orient-Tabak wurde kon- ditioniert und mit 12 Gew.-% eines wäßrigen Casings mit einem Glyceringehalt von 80 Gew.-% besprüht. Anschließend wurde der Tabak mit 0,8 mm Schnittbreite geschnitten und auf eine Feuchte von 12% abgetrocknet. 180 kg dieses Schnittabaks wurden mit 20 kg expandiertem Rippenschnitt vermischt. Aus dieser Mischung wurde auf einer Cigarettenstrangmaschine ein Endlosstrang mit einem Durchmesser von 5 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 Einzelportionen von 40 mm Länge geschnitten. Beispiel 2An American blend tobacco blend containing 30% Burley tobacco, 40% expanded Virginia tobacco, 20% unexpanded Virginia tobacco and 10% Orient tobacco was conditioned with 12% by weight of an aqueous Casings sprayed with a glycerol content of 80 wt .-%. The tobacco was then cut with a 0.8 mm cutting width and dried to a moisture content of 12%. 180 kg of this cut tobacco was mixed with 20 kg of expanded rib cut. From this mixture an endless strand with a diameter of 5 mm and a stuffing density of 200 mg / ml was produced on a cigarette rod making machine. The wrapping material used was an aluminum-laminated, air-impermeable paper on the outside. The endless strand was cut into individual portions of 40 mm in length. Example 2

Ein nach bekannten Verfahren hergestellter Papierfolientabak mit einem Gehalt an Prσpylenglykol 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 Cigarettenpapier eine Luftdurchlässigkeit von 5 CU aufwies. Durch Ablängen des Endlosstranges (6 mm Durchmesser) erhielt man Substratportionen mit einer jeweiligen Länge von 50 mm; die Stopfdichte betrug 240 mg/ml .A paper film tobacco produced by known processes with a content of propylene glycol of 12% by weight was cut with a cutting width of 0.8 mm, fed to a cigarette rod making machine as in Example 1 and wrapped in a cigarette paper in the latter, the cigarette paper having an air permeability of 5 CU had. By cutting the continuous strand (6 mm in diameter), substrate portions with a respective length of 50 mm were obtained; the plug density was 240 mg / ml.

Im Prinzip ist auch die Verwendung einer Substratportion denkbar, die hinter der Aerosolaustrittsöffnung 5 mit einem handelsüblichen Filter versehen ist. Dabei muß allerdings gewährleistet sein, daß beim Einsetzen einer derartigen Substratportion in die Inhaliervorrichtung nicht der Filter, sondern das aerosolbildende Material 2 vor dem Filter erwärmt wird.In principle, the use of a substrate portion is also conceivable, which is provided behind the aerosol outlet opening 5 with a commercially available filter. However, it must be ensured that when inserting such a portion of substrate into the inhalation device it is not the filter but the aerosol-forming material 2 that is heated upstream of the filter.

Figur 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine Aus- fuhrungsform einer Inhaliervorichtung 10. Die Inhaliervorichtung 10 hat ein stabartiges oder cigarrenformartiges Gehäuse 12 mit einem vorderen Bereich 14 und einem hinteren mundseitigen Bereich 16. Das hintere Endstück des hinteren Bereichs 16 ist als Mundstück 18 gestaltet, siehe Figur 1.1 shows a schematic longitudinal section of an embodiment of an inhalation device 10. The inhalation device 10 has a rod-like or cigar-shaped housing 12 with a front area 14 and a rear mouth area 16. The rear end piece of the rear area 16 is designed as a mouthpiece 18, see Figure 1.

Das Gehäuse 12 besteht vorzugsweise aus einem wä ebeständigen Material wie einem Duroplast, einem mehrkomponentigen Kunststoff, einem Hartholz, einem Edelholz, Wurzelholz oder Metall oder aus mehreren derartiger Materialien. Um zu vermeiden, daß der Benutzer mit heißen Flächen in Berührung kommt, sind kritische Stellen mit einer Wärmeisolierung versehen oder bestehen aus wärmeisolierenden Materialien.The housing 12 preferably consists of a heat-resistant material such as a thermoset, a multi-component plastic, a hardwood, a noble wood, root wood or metal or of several such materials. In order to avoid that the user comes into contact with hot surfaces, critical points are provided with thermal insulation or consist of heat-insulating materials.

Im Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 12 zweiteilig gestaltet, wobei der vordere Bereich 14 und der hintere Bereich 16 über eineIn the exemplary embodiment, the housing 12 is designed in two parts, the front region 14 and the rear region 16 having one

Verbindung 20 zusammengefügt werden können. An der Verbindung 20 können der vordere Bereich 14 und der hintere Bereich 16 des Gehäuses 12 ineinander gesteckt werden, wobei eine in Figur 1 nicht eingezeichnete Führung, bei der ein Vorsprung in eine Nut eingreift, eine definierte Stellung des hinteren Bereichs 16 in bezug auf den vorderen Bereich 14 gewährleistet und ein Verdrehen verhindert . Zur Sicherung dient eine dünnwandige Überwurf utter 21, die an einem Außengewinde an dem hinteren Bereich 16 angreift. Ein Isolierring 22 verhindert weitgehend eine Wärmeübertragung von dem im Betrieb erwärmten vorderen Bereich 14 des Gehäuses 12 auf den hinteren Bereich 16 mit dem Mundstück 18. Wenn das Gehäuse 12 an der Verbindung 20 geöffnet wird, läßt sich die Inhaliervorrichtung 10 reinigen.Connection 20 can be joined. At connection 20 The front area 14 and the rear area 16 of the housing 12 can be plugged into one another, a guide, not shown in FIG. 1, in which a projection engages in a groove, ensures a defined position of the rear area 16 with respect to the front area 14 and prevents twisting. A thin-walled union nut 21, which engages an external thread on the rear region 16, serves to secure it. An insulating ring 22 largely prevents heat transfer from the front region 14 of the housing 12, which is heated during operation, to the rear region 16 with the mouthpiece 18. When the housing 12 is opened at the connection 20, the inhalation device 10 can be cleaned.

An der Vorderseite 23 des Gehäuses 12 befindet sich eine Beschickungsöffnung 24, durch die eine Substratportion 1 in das Innere des Gehäuses 12 eingeschoben werden kann. Zum Halten der Substratportion 1 dient eine Substrathalterung 26, die eine auf den Außendurchmesser der Substratportion 1 abgestimmte Führungs- hülse 28 aufweist. Hinter der Führungshülse 28 ist eine im Ausführungsbeispiel hohlzylindrisch gestaltete Heizfläche 30 angeordnet. Hinter der Heizfläche 30 hat die Substrathalterung 26 einen hinteren Hohlraum 32, in den der hintere Bereich einer eingesetzten Substratportion 1 einschiebbar ist.On the front side 23 of the housing 12 there is a loading opening 24 through which a portion of substrate 1 can be inserted into the interior of the housing 12. A substrate holder 26, which has a guide sleeve 28 matched to the outer diameter of the substrate portion 1, is used to hold the substrate portion 1. Arranged behind the guide sleeve 28 is a heating surface 30 which is hollow cylindrical in the exemplary embodiment. Behind the heating surface 30, the substrate holder 26 has a rear cavity 32 into which the rear region of a substrate portion 1 inserted can be inserted.

Ein axial angeordneter Strömungskanal 34 erstreckt sich über die volle Länge des hinteren Bereichs 16 des Gehäuses 12 und reicht von dem hinteren Hohlraum 32 bis zum hinteren Ende des Mundstücks 18.An axially arranged flow channel 34 extends over the full length of the rear region 16 of the housing 12 and extends from the rear cavity 32 to the rear end of the mouthpiece 18.

Die Heizfläche 30 ist eine Komponente einer im Ausführungsbei- spiel als flammenlos operierender Glühkatalysator arbeitenden Heizeinrichtung zum Beheizen der Substrathalterung 26. Dabei kann Verbrennungsluft zum Betrieb der Heizeinrichtung über Luftzu- trittsöffnungen 36 im vorderen Bereich 14 in das Gehäuse 12 eintreten. Wenn sich die Heizfläche 30 auf hoher Temperatur befindet, erwärmt sie die Zone der Substratportion 1, die sich in ihrem Bereich befindet. Wenn also im Ausführungsbeispiel die Heizfläche 30 als Hohlzylinder gestaltet ist, erwärmt sie den gerade in ihrem Innenraum angeordneten Bereich der Substratportion 1. Im Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser der Heizfläche 30 größer als der Außendurchmesser der Substratportion 1. Dabei wird die Wärme von der Heizfläche 30 auf die Substratportion 1 vorwiegend durch Strahlung transportiert . Die Heizfläche 30 kann auch so angeordnet sein, daß ein Wärmetransport durch Wärmeleitung stattfindet. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Heizfläche 30 die Substratportion 1 nicht unmittelbar berührt, sondern wenn innerhalb der Heizfläche 30 ein vorzugsweise mit Bohrungen versehener Mantel angeordnet ist, der aus einem gut wärmeleitenden Material wie z.B. Aluminium besteht und der in seinen Maßen auf die Substratportion 1 abgestimmt ist, so daß er vorzugsweise direkt an der Substratportion 1 anliegt (in Figur 1 nicht eingezeichnet). Für die Gestaltung der Heizfläche 30 sind zahlreiche Varianten denkbar. So können auch mehrere Heizflächen vorgesehen sein, z.B. zwei parallel zueinander angeordnete Heizflächen, oder es können andere Formen für die Heizfläche gewählt werden, z.B. eine Form mit rinnenartigem Profil. Wesentlich ist, daß die Heizfläche 30 eine Erwärmung der in ihrem Bereich befindlichen Zone der Substratportion 1 über die Außenseite der Substratportion 1 bewirkt, also eine direkte Erwärmung, im Gegensatz zu einer indirekten Erwärmung, bei der erhitztes Gas (vor allem Luft) durch die Substratportion gezogen wird.The heating surface 30 is a component of a heating device operating in the exemplary embodiment as a flameless operating annealing catalyst for heating the substrate holder 26. Combustion air for operating the heating device can enter the housing 12 via air inlet openings 36 in the front region 14. When the heating surface 30 is at a high temperature, it heats the zone of the substrate portion 1 that is located in their area. If, in the exemplary embodiment, the heating surface 30 is designed as a hollow cylinder, it heats the region of the substrate portion 1 that is just arranged in its interior. In the exemplary embodiment, the inner diameter of the heating surface 30 is larger than the outer diameter of the substrate portion 1. The heat from the heating surface 30 is thereby the substrate portion 1 is mainly transported by radiation. The heating surface 30 can also be arranged in such a way that heat is transported by conduction. In this case, it is advantageous if the heating surface 30 does not directly touch the substrate portion 1, but if a jacket, preferably provided with bores, is arranged within the heating surface 30, which is made of a good heat-conducting material such as aluminum and whose dimensions correspond to the Substrate portion 1 is matched so that it preferably lies directly on the substrate portion 1 (not shown in Figure 1). Numerous variants are conceivable for the design of the heating surface 30. Thus, several heating surfaces can also be provided, for example two heating surfaces arranged parallel to one another, or other shapes can be selected for the heating surface, for example a shape with a channel-like profile. It is essential that the heating surface 30 causes the zone of the substrate portion 1 in its area to be heated via the outside of the substrate portion 1, that is to say direct heating, in contrast to indirect heating, in the case of the heated gas (especially air) through the substrate portion is pulled.

Das zum Betrieb der Heizeinrichtung erforderliche Heizmittel, z.B. Butangas, Pentan oder Isopropanol, befindet sich in einem Heizmitteltank 38, der im hinteren Bereich 16 des Gehäuses 12 angeordnet ist. Der Heizmitteltank 38 kann über einen nach außen geführten Nachfüllstutzen 40, der mit einem Verschluß versehen ist, nachgefüllt werden. Im Ausführungsbeispiel ist der Heizmitteltank 38 ringartig gestaltet, wobei der Strömungskanal 34 durch seinen axialen Bereich führt. Anstelle eines nachfüllbaren Heizmitteltanks 38 kann auch ein als Nachfüllpatrone gestalteter Heizmitteltank vorgesehen sein, der als Ganzes in den hinteren Bereich 16 des Gehäuses 12 eingesetzt wird. Alternativ ist es denkbar, den gesamten hinteren Bereich 16 des Gehäuses 12 als Einwegartikel auszubilden, der ausgetauscht wird, wenn der Heizmitteltank 38 leer ist.The heating medium required for operating the heating device, for example butane gas, pentane or isopropanol, is located in a heating medium tank 38 which is arranged in the rear region 16 of the housing 12. The heating medium tank 38 can be refilled via a refill nozzle 40 which is guided to the outside and is provided with a closure. In the exemplary embodiment, the heating medium tank 38 is designed in a ring-like manner, the flow channel 34 leading through its axial region. Instead of a refillable heating medium tank 38, a one designed as a refill cartridge can also be used Heating medium tank may be provided, which is used as a whole in the rear region 16 of the housing 12. Alternatively, it is conceivable to design the entire rear area 16 of the housing 12 as a disposable item that is exchanged when the heating medium tank 38 is empty.

Um Heizmittel aus dem Heizmitteltank 38 zu der Heizfläche 30 zu führen, muß ein Ventil 42 geöffnet werden, das in eine Heizmittelleitung 44 mündet, die mit der Heizfläche 30 verbunden ist. Da im Ausführungsbeispiel der vordere Bereich 14 von dem hinteren Bereich 16 des Gehäuses 12 getrennt werden kann, muß auch die Heizmittelleitung 44 eine Trennstelle aufweisen, die als abgedichtete Kupplung 46 ausgestaltet ist.In order to lead heating medium from the heating medium tank 38 to the heating surface 30, a valve 42 has to be opened, which opens into a heating medium line 44 which is connected to the heating surface 30. Since, in the exemplary embodiment, the front area 14 can be separated from the rear area 16 of the housing 12, the heating medium line 44 must also have a separation point which is designed as a sealed coupling 46.

Zum Zünden des Heizmittels und zum Betätigen des Ventils 42 dient eine mechanische Schalteinrichtung, die einen auf dem vorderen Bereich 14 des Gehäuses 12 axial verschiebbaren, schlecht wärmeleitenden Ring 48 aufweist. An seiner Außenseite ist der Ring 48 mit einer Grifffläche versehen. Wenn der Ring 48 nach hinten verschoben wird, also in Richtung der in Figur 1 eingezeichneten Pfeile, wird das Ventil 42 geöffnet, so daß Heizmittel aus dem Heizmitteltank 38 zur Heizfläche 30 strömen kann, und gleichzeitig ein piezoelektrischer Zünder 50 betätigt, was die katalytische Verbrennung des Heizmittels einleitet. In der nach hinten verschobenen Stellung kann der Ring 48 durch Verdrehen arretiert werden. Das Ventil 42 bleibt in dieser Stellung des Rings 48 geöffnet, so daß die katalytische Verbrennung andauert und die Heizfläche 30 Wärme abgibt, auch wenn während dieser Zeitspanne der Zünder 50 nicht aktiv ist. Wenn der Heizvorgang beendet werden soll, wird der Ring 48 durch Drehen in der entgegengesetzten Richtung entarretiert und nach vorne geschoben. Dabei schließt sich das Ventil 42. Vorzugsweise drückt eine in Figur 1 nicht eingezeichnete Feder den Ring 48 nach vorne. Die mechanischen Komponenten zum Betätigen des Ventils 42 und des Zünders 50 sind der Übersichtlichkeit halber in Figur 1 nicht eingezeichnet . Wenn ein Benutzer die Inhaliervorrichtung 10 gebrauchen will, schiebt er zunächst eine frische Substratportion 1, z.B. eine spezielle Slim-Cigarette mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 40 mm, durch die Beschickungsöffnung 24, bis die hintere Zone der Substratportion 1 im Bereich der Heizfläche 30 zu liegen kommt. Wenn er den ersten Zug inhalieren will, zieht er den Ring 48 auf das Mundstück 18 zu und arretiert ihn durch Verdrehen. Wie bereits erläutert, strömt dadurch Heizmittel zu der Heizfläche 30 und wird entzündet. Durch die bei der katalyti- sehen Verbrennung abgegebene Wärme wird die Zone der Substratportion 1 im Bereich der Heizfläche 30 erhitzt, so daß das aerosolbildende Material 2 Geschmacksaerosol freisetzt. Wenn der Benutzer am Mundstück 18 zieht, gelangt Luft durch die Lufteintrittsöffnung 4 in die Substratportion 1 und fördert das Geschmacksaerosol durch die Aerosolaustrittsöffnung 5 der Substratportion 1 über den Strömungskanal 34 zum Benutzer. Vorzugsweise tritt zusätzliche Luft, die zur Verdünnung dient, über die Luftzutrittsöffnungen 36 hinzu. Das inhalierte Aerosol enthält im Ausführungsbeispiel ferner Kohlendioxid und Wasser- dampf aus der katalytischen Verbrennung des Heizmittels. Falls das Gehäuse 12 ein Fenster (in Figur 1 nicht eingezeichnet) aufweist, das dem Benutzer einen Blick auf die Heizfläche 30 gestattet, sieht er, daß die Heizfläche 30 beim Zünden rot leuchtet und dann, wenn er am Mundstück 18 zieht, ihre Farbe in hellrot ändert.A mechanical switching device is used to ignite the heating means and to actuate the valve 42, which has a ring 48 which can be displaced axially on the front region 14 of the housing 12 and is poorly heat-conducting. On the outside of the ring 48 is provided with a grip surface. When the ring 48 is shifted backwards, i.e. in the direction of the arrows shown in FIG. 1, the valve 42 is opened so that heating medium can flow from the heating medium tank 38 to the heating surface 30, and at the same time actuates a piezoelectric igniter 50, which causes catalytic combustion initiates the heating medium. In the position moved backwards, the ring 48 can be locked by twisting. The valve 42 remains open in this position of the ring 48 so that the catalytic combustion continues and the heating surface 30 emits heat, even if the igniter 50 is not active during this period. When the heating process is to be ended, the ring 48 is unlocked by rotating in the opposite direction and pushed forward. The valve 42 closes. A spring, not shown in FIG. 1, preferably presses the ring 48 forward. The mechanical components for actuating valve 42 and igniter 50 are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity. If a user wants to use the inhalation device 10, he first pushes a fresh portion of substrate 1, for example a special slim cigarette with a diameter of 5 mm and a length of 40 mm, through the loading opening 24 until the rear zone of the portion of substrate 1 is in the area the heating surface 30 comes to rest. If he wants to inhale the first train, he pulls the ring 48 towards the mouthpiece 18 and locks it by twisting. As already explained, heating medium thereby flows to the heating surface 30 and is ignited. Due to the heat given off by the catalytic combustion, the zone of the substrate portion 1 is heated in the area of the heating surface 30, so that the aerosol-forming material 2 releases flavor aerosol. When the user pulls on the mouthpiece 18, air passes through the air inlet opening 4 into the substrate portion 1 and conveys the flavor aerosol through the aerosol outlet opening 5 of the substrate portion 1 via the flow channel 34 to the user. Additional air, which serves for dilution, preferably enters via the air inlet openings 36. In the exemplary embodiment, the inhaled aerosol also contains carbon dioxide and water vapor from the catalytic combustion of the heating medium. If the housing 12 has a window (not shown in FIG. 1) which allows the user a view of the heating surface 30, he sees that the heating surface 30 lights up red when ignited and, when he pulls on the mouthpiece 18, its color is in light red changes.

Bevor er den nächsten Zug einnimmt, schiebt der Benutzer die Substratportion 1 ein Stück auf das Mundstück 18 zu. Dabei tritt die hintere, abgerauchte Zone der Substratportion 1 in den hinteren Hohlraum 32 ein, während eine frische Zone in den Bereich der Heizfläche 30 gelangt. So strömt beim nächsten Zug frisches Geschmacksaerosol zum Benutzer. Um Heizmittel zu sparen und Nebenstromrauch zu vermeiden, kann der Benutzer den Ring 48 nach jedem Zug durch Gegendrehen entarretieren und nach vorne schieben, so daß sich das Ventil 42 schließt. Der letzte Zug wird entnommen, wenn die Substratportion 1 an dem Isolierring 22 anliegt. Anschließend kann der Benutzer die Substratportion 1 durch die Beschickungsöffnung 24 aus dem Gehäuse 12 herausziehen und entsorgen .Before taking the next train, the user pushes the substrate portion 1 a little towards the mouthpiece 18. The rear, smoked zone of the substrate portion 1 enters the rear cavity 32, while a fresh zone enters the area of the heating surface 30. This way, fresh flavor aerosol flows to the user on the next train. In order to save heating medium and to avoid sidestream smoke, the user can unlock the ring 48 after each pull by turning it counterclockwise and push it forward so that the valve 42 closes. The last pull is removed when the substrate portion 1 on the insulating ring 22 is present. The user can then pull the substrate portion 1 out of the housing 12 through the loading opening 24 and dispose of it.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Inhaliervorrichtung 10 sorgt der Benutzer durch Ziehen am Mundstück 18 für die erforderliche Strömung der Umgebungsluft durch die Luftzutrittsöffnungen 36 zu der Heizfläche 30 (katalytische Verbrennung) sowie durch die Lufteintrittsöffnung 4 in die Substratportion 1 hinein und durch die Substratportion 1 hindurch. Die bei der katalytischen Verbrennung entstehenden Verbrennungsgase werden dabei in den Strömungskanal 34 eingesogen und treten, wie bereits erwähnt, zu dem inhalierten Aerosol hinzu. Da die katalytische Verbrennung ziemlich vollständig abläuft, ist der Gehalt an Kohlenmonoxid und anderen aus der Verbrennung stammenden, unerwünschten Substanzen in dem inhalierten Aerosol gering, so daß diese Art der Gas- und Aerosolführung akzeptabel ist.In the described embodiment of the inhalation device 10, the user ensures by pulling the mouthpiece 18 that the ambient air flows through the air inlet openings 36 to the heating surface 30 (catalytic combustion) and through the air inlet opening 4 into the substrate portion 1 and through the substrate portion 1. The combustion gases generated in the catalytic combustion are sucked into the flow channel 34 and, as already mentioned, add to the inhaled aerosol. Since the catalytic combustion is fairly complete, the content of carbon monoxide and other undesirable substances from the combustion in the inhaled aerosol is low, so that this type of gas and aerosol guidance is acceptable.

Es ist jedoch auch möglich, die Verbrennungsgase von dem inhalierten Aerosol fernzuhalten. Dazu kann zum Beispiel innerhalb der Heizfläche 30 eine an beiden Enden offenstehende Hülse aus gut wärmeleitendem Metall vorgesehen sein, die die Führungshülse 28 mit dem hinteren Hohlraum 32 verbindet, so daß die Verbrennungsgase keinen Zutritt zu dem Strömungskanal 34 haben. Vorzugsweise liegt diese Hülse in wärmeleitendem Kontakt an einer eingesetzten Substratportion 1 an. Bei dieser Aus- führungsform muß die Wandung des Gehäuses 12 mindestens eine Austrittsöffnung für die Verbrennungsgase aufweisen. Die gewünschte Strömung von den Luftzutrittsöffnungen 36 über die Heizfläche 30 zu dieser Austrittsöffnung läßt sich durch einen Temperaturgradienten erreichen (Thermik) . However, it is also possible to keep the combustion gases away from the inhaled aerosol. For this purpose, for example, a sleeve made of heat-conducting metal which is open at both ends can be provided within the heating surface 30 and connects the guide sleeve 28 to the rear cavity 32, so that the combustion gases have no access to the flow channel 34. This sleeve preferably lies in heat-conducting contact against an inserted substrate portion 1. In this embodiment, the wall of the housing 12 must have at least one outlet opening for the combustion gases. The desired flow from the air inlet openings 36 via the heating surface 30 to this outlet opening can be achieved by a temperature gradient (thermals).

Claims

claims

1. System for providing an inhalable aerosol, with an inhalation device (10), which has a rod-like housing (12) with a rear mouth-side area (16) and a front area (14), wherein in the front area (14) of the housing ( 12) a substrate holder (26) which can be heated by a heating device (30, 38, 44, 50) is arranged and is accessible via a loading opening (24) preferably located on the front side (23) of the housing (12), a flow channel ( 34) leads from the substrate holder (26) to the rear end of the housing (12) and the heating device (30, 38, 44, 50) is set up to generate heat by thermal or catalytic combustion, and

- A substrate portion (1) which is set up for insertion into the substrate holder (26) through the loading opening (24) and which contains aerosol-forming material (3) within an envelope (3) which has an air inlet opening (4) and an aerosol outlet opening (5). 2) contains.

2. System according to claim 1, characterized in that a filter can be used in the flow channel (34) of the inhalation device (10).

3. System according to claim 2, characterized in that in the rear region (16) of the housing (12) of the inhalation device (10) a filter mouthpiece designed as a filter in the flow channel (34) can be used.

4. System according to claim 1 or 2, characterized in that the inhalation device (10) in the rear region (16) of the housing (12) has a mouthpiece (18) which is connected to the flow channel (34) and preferably poorly conductive is.

5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the substrate holder (26) of the inhalation device (10) has at least one heating surface (30), which is preferably hollow cylindrical or channel-like.

6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the substrate holder (26) of the inhalation device (10) has two heating surfaces arranged parallel to one another, the mutual distance between which is preferably adjustable.

7. System according to claim 5 or 6, characterized in that the substrate holder (26) of the inhalation device (10) within the heating surfaces (30) has a preferably thermally conductive jacket provided with bores, which is set up on a in the substrate holder ( 26) used substrate portion (1).

8. System according to one of claims 5 to 7, characterized in that the substrate holder (26) of the inhalation device (10) behind the heating surfaces (30) has a rear cavity (32) into which the rear region of an inserted portion of substrate (1) can be inserted.

9. System according to one of claims 5 to 8, characterized in that the heating surfaces (30) of the inhalation device (10) are set up to be heated by catalytic combustion of a gaseous and / or liquid heating medium.

10. System according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the rear region (16) of the housing (12) of the inhalation device (10) a heating medium tank (38) is arranged, which is preferably refillable from the outside.

11. System according to claim 10, characterized in that the heating means comprises one or more of the substances selected from the following group: n-alkanes with one to four carbon atoms, n-alkanes with five to twenty carbon atoms, branched or ring-shaped alkanes with four to twenty carbon atoms, alcohols, ketones, esters, aldehydes.

12. System according to claim 10 or 11, characterized in that the inhalation device (10) has a switching device (48) which with a set up for igniting the heating means, preferably piezoelectrically operating ignition device (50) and one for releasing heating means from the heating medium tank (38) the valve device (42) is in operative connection.

13. System according to claim 12, characterized in that the switching device (48) has an axially on the front region (14) of the housing (12) of the inhalation device (10) displaceable, preferably poorly heat-conducting ring (48), preferably in two Positions can be fixed.

14. System according to one of claims 1 to 13, characterized in that the front region (14) of the housing (12) of the inhalation device (10) has air inlet openings (36).

15. System according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the housing (12) of the inhalation device (10) has a window before a component (30) which lights up during operation of the heating device (30, 38, 44, 50).

16. System according to one of claims 1 to 15, characterized in that the housing (12) of the inhalation device (10) is designed in one piece.

17. System according to one of claims 1 to 15, characterized in that the housing (12) of the inhalation device (10) is designed in several parts, preferably in two parts, and has a releasable connection (20).

18. System according to one of claims 1 to 17, characterized in that the housing (12) of the inhalation device (10) comprises one or more of the materials selected from the following group: thermosets, multi-component plastics, hardwoods, precious woods, burlwood, metal.

19. System according to one of claims 1 to 18, characterized in that the substrate portion (1) has a cylindrical shape with a length of 10 mm to 100 mm, preferably from 15 mm to 60 mm, and a diameter of 4 mm to 12 mm , preferably from 5 mm to 8 mm, the casing (3) being arranged as a cylinder jacket and the end faces of the cylinder being set up as an air inlet opening (4) and as an aerosol outlet opening (5).

20. System according to one of claims 1 to 19, characterized in that the covering (3) of the substrate portion (1) has low-porous or almost air-impermeable cigarette paper, which preferably has a high proportion of mineral additives.

21. System according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the covering (3) of the substrate portion (1) has a metallic foil, preferably an aluminum foil.

22. System according to one of claims 1 to 21, characterized in that the substrate portion (1) has in its front region an insulating sheath, which preferably protrudes beyond the front end of the sheath (3).

23. System according to one of claims 1 to 22, characterized in that the aerosol-forming material (2) of the substrate portion (1) is a carrier material, preferably aluminum oxide, silica gel, activated carbon, cellulose fibers, lignin granules, zeolites, clays or meerschaum or combinations thereof , and a polyol or more polyols, preferably glycerin and / or propylene glycol, and preferably additionally has binders, gelling agents, additives, flavors and / or nicotine, the proportion of the polyols being from 10% by weight to 60% by weight .

24. System according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the aerosol-forming material (2) of the substrate portion (1) is a tobacco material, preferably cut tobacco, foil tobacco cut and / or tobacco rib cut, and a polyol or more polyols, preferably glycerol and / or propylene glycol, which is preferably thickened with tobacco dust, and preferably additionally has binders, gelling agents, additives, flavors and / or nicotine, the proportion of the polyols being from 10% by weight to 40% by weight.

25. System according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the substrate portion (1) is a thin, filterless, commercially available cigarette, which has polyols in a proportion of 5 wt .-% to 10 wt .-%.

26. Inhaler device, which has a rod-like housing (12) with a rear mouth-side area (16) and a front area (14), one of a heating device (30, 38, 44 , 50) heatable substrate holder (26) is arranged, which is accessible via a loading opening (24) preferably located on the front side (23) of the housing (12), a flow channel (34) extending from the substrate holder (26) to the rear end of the housing (12) leads and the Heating device (30, 38, 44, 50) is set up to generate heat by thermal or catalytic combustion.

27. Inhaler device according to claim 26, characterized by features of the inhaler device (10) from one of claims 2 to 18.

28 substrate portion, which is set up for insertion into the substrate holder (26) of an inhalation device (10) according to claim 26 or 27 through the loading opening (24) and within an envelope (3) which has an air inlet opening (4) and an aerosol outlet opening ( 5), contains aerosol-forming material (2).

29. substrate portion according to claim 28, characterized by features of the substrate portion (1) from one of claims 19 to 25.