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Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Inhalators, eine Vorrichtung zu Herstellung eine Inhalators sowie einen Inhalator.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Inhalatoren weisen mindestens eine gekapselte Flüssigkeit, vorzugsweise zwei gekapselte und voneinander getrennte Flüssigkeiten auf, die erst direkt vor der Benutzung durch eine mechanische Beeinflussung von außen innerhalb des Inhalators in einem Zwischenraum freigesetzt werden, der vorzugsweise von einem Absorptionselement begrenzt ist. Im Zwischenraum und in dem einen Absorptionselement kommt dann ein durchgesogener Luftstrom mit der Flüssigkeit in Kontakt, so dass ein Anteil der Flüssigkeit durch Verdunsten im Luftstrom aufgenommen wird. Dieser mit der Flüssigkeit angereicherte Luftstrom kann dann in den Mund aufgenommen oder eingeatmet werden.
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Inhalatoren dieser Art werden zum einen bei medizinischen Therapien eingesetzt, um ein Medikament einzuatmen. Zum anderen kommen derartige Inhalatoren als Ersatz von Tabakzigaretten und E-Zigaretten zum Einsatz. Insbesondere zeichnen sich gattungsgemäße Inhalatoren dadurch aus, dass keine Verbrennung und keine elektrisch erzeugte Wärmezufuhr erfolgen, um das Inhalieren von Substanzen zu ermöglichen. Somit treten bei der Benutzung des Inhalators kein Rauch und kein Dampf aus, so dass die Benutzung des Inhalators ohne Störung anderer Personen möglich ist.
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Aus der
US 2013/0056005 A1 ist ein Inhalator bekannt, bei dem in einer durchgängigen zylindrischen Kunststoffhülle zwei Kammern ausgebildet sind. In einer ersten Kammer ist mindestens eine Flüssigkeit enthalten, die durch mindestens zwei Kugelelemente gegen die Innenwandung abdichtend eingekapselt sind. Zur einen Seite hin schließt sich eine mechanische Verschiebeanordnung an und zur anderen Seite ist eine zweite Kammer mit einem gegenüber der ersten Kammer größeren Innendurchmesser angeordnet. Die zweite Kammer ist auf der anderen Seite mit einem Absorptionselement begrenzt. Umfangseitig ist dabei über die gesamte Länge die Kunststoffhülle angeordnet.
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Vor dem Benutzen des Inhalators werden mittels der mechanischen Verschiebeanordnung die mindestens zwei Kugeln aus der ersten Kammer in die zweite Kammer verschoben, so dass aufgrund des größeren Durchmessers der zweiten Kammer die Kugelelemente die Flüssigkeit und ggf. eine weitere Flüssigkeit nicht mehr einkapseln. Die Flüssigkeit kann sich somit frei in der zweiten Kammer bewegen und sich ggf. mit der weiteren Flüssigkeit vermischen. Die Verschiebeanordnung ermöglicht im eingeschobenen Zustand einen Luftstrom in die erste und zweite Kammer, so dass ein Benutzer einen Luftstrom, der mit der Flüssigkeit angereichert ist, durch das Absorptionselement einsaugen bzw. einatmen kann.
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Der zuvor beschriebene Inhalator weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen ist die Herstellung des komplizierten Aufbaus aufwändig. Zum anderen sind die Einzelteile des Inhalators wenig umweltfreundlich in der Entsorgung. Schließlich kann die Dosierung der Flüssigkeiten nicht ausreichend voreingestellt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Inhalators sowie einen Inhalator weiter zu verbessern.
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Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß zunächst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Inhalators gelöst, bei dem benachbart zu mindestens einem Absorptionselement mindestens ein mindestens eine Flüssigkeit aufweisendes Fluidelement angeordnet wird, bei dem das mindestens eine Absorptionselement und das mindestens eine Fluidelement mit einem feuchtigkeitsdichten Belag umwickelt werden und bei dem der Belag zumindest in zwei Randbereichen umfangseitig mit dem mindestens einen Absorptionselement und gegebenenfalls mit dem Fluidelement verklebt wird. Dabei wird der Belag auch entlang der ggf. überlappenden Längskante verklebt.
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Vorzugsweise wird das Verfahren so ausgeführt, dass zwischen zwei Absorptionselementen das mindestens eine Fluidelement angeordnet wird.
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In bevorzugter Weise wird der Belag vollflächig mit dem mindestens einen Absorptionselement und dem mindestens einen Fluidelement verklebt.
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Des Weiteren wird das oben aufgezeigte technische Problem durch einen Inhalator gelöst mit mindestens einem Absorptionselement, mit mindestens einem Fluidelement, wobei jeweils benachbart zu dem mindestens einen Absorptionselement mindestens ein mindestens eine Flüssigkeit aufweisendes Fluidelement in einer Reihe angeordnet ist, und mit einem Belag, der die Anordnung aus dem mindestens einen Absorptionselement und dem mindestens einen Fluidelement abdichtend umgibt
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In bevorzugter Weise ist zwischen zwei Absorptionselementen das mindestens eine Fluidelement angeordnet und der Belag umgibt beide Absorptionselemente und das mindestens eine Fluidelement abdichtend.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher zunächst die Erkenntnis zugrunde, den Aufbau des Inhalators modular zu gestalten, indem mindestens ein Absorptionselement benachbart zu, vorzugsweise zwischen zwei Absorptionselementen mindestens ein Fluidelement angeordnet wird, in dem mindestens eine Flüssigkeit, vorzugsweise verkapselt angeordnet ist. Diese modulare Anordnung ist von einem nachträglich aufgebrachten Belag umgeben, der die gesamte Anordnung abdichtend umgibt.
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Die mindestens eine, vorzugsweise verkapselte Flüssigkeit wird vor der Benutzung des Inhalators durch eine mechanische Beanspruchung, beispielsweise Druck oder Perforation freigesetzt und kommt dann mit dem mindestens einen, vorzugsweise mit beiden Absorptionselementen in Berührung. Dadurch kommt es zu einer Tränkung des Absorptionsmaterials bis hin zur Sättigung, so dass bei ausreichender Flüssigkeitsmenge zunächst ein Flüssigkeitsreservoir im Fluidelement verbleibt. Durch fortdauernde Benutzung, also durch fortgesetztes Einsaugen oder Inhalieren wird diese Flüssigkeit dann nach und nach zur Tränkung des Absorptionsmaterials aufgebraucht. Durch den abdichtenden äußeren Belag verbleibt das Flüssigkeitsreservoir jedoch innerhalb des Volumens des mindestens einen Fluidelements innerhalb des Belags. Dieses Volumen ist also benachbart zu dem mindestens einen Absorptionselement, vorzugsweise zwischen den beiden Absorptionselementen innerhalb des Belags vorhanden.
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Bevorzugt werden mindestens zwei Flüssigkeiten in verkapselter Form im Inhalator angeordnet. Dabei kann jede Flüssigkeit in einer eigenen Kapsel angeordnet sein oder mindestens zwei Flüssigkeiten sind in einer Kapsel angeordnet. Wenn mindestens zwei Flüssigkeiten in einer Kapsel angeordnet sind, so können die Flüssigkeiten getrennt voneinander verkapselt oder vermischt miteinander in der einen Kapsel angeordnet sein.
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Wenn nur ein Absorptionselement benachbart zu dem mindestens einen Fluidelement innerhalb des Belags angeordnet ist, dann muss die äußere Endfläche des außenliegenden Fluidelements ebenfalls zumindest feuchtigkeitsdicht sein. Für einen geeigneten Luftstrom durch den Inhalator kann dann die äußere Endfläche des Fluidelements ausreichend permeabel für Luft sein oder der Belag wird umfangseitig bei der Aktivierung des Inhalators durch eine mechanische Beeinflussung ebenfalls für Luft permeabel gemacht. Dabei muss aber weiterhin der Austritt an Flüssigkeit vermieden werden.
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Diese Bedingung wird bei der bevorzugten Ausgestaltung mit zwei Absorptionselementen, zwischen denen das mindestens eine Fluidelement angeordnet ist, in einfacher Weise erfüllt. Die beiden Absorptionselemente saugen, gegebenenfalls bis hin zur Sättigung die Flüssigkeit auf, ohne dass Flüssigkeit aus den Endflächen austritt, und lassen gleichwohl einen Luftstrom durch die beiden Absorptionsmaterialien zu.
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In bevorzugter Weise weist das Fluidelement mindestens eine radial innenliegende Kapsel mit mindestens einer Flüssigkeit und eine radial nach außen die Kapseln umgebende Absorptionsschicht aus Absorptionsmaterial auf.
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Somit wird nach einer Freisetzung der mindestens einen Flüssigkeit zunächst das radial außen liegende Absorptionsmaterial der Absorptionsschicht mit der mindestens einen Flüssigkeit beaufschlagt. Reicht die Menge an Flüssigkeit aus, dass das Absorptionsmaterial der Absorptionsschicht vollständig getränkt wird, dann wird das mindestens eine axial benachbart angeordnete Absorptionselement ebenfalls mit der Flüssigkeit benetzt. Sollte die Menge an Flüssigkeit jedoch nicht ausreichen, dann nimmt das mindestens eine axial benachbarte Absorptionselement keine Flüssigkeit auf. Dann füllt das Absorptionselement lediglich den Raum in axialer Richtung neben dem Fluidelement innerhalb des Volumens des Inhalators aus. Das Absorptionselement kann dann auch als Füllelement bezeichnet werden, das zur Einstellung des Ventilationsgrades dient, also die Menge an durchgesaugter Luft begrenzt. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird aber aus Gründen der einheitlich zu verwendenden Begriffe das Element durchgängig als Absorptionselement beschrieben, auch wenn in Abhängigkeit vom Aufbau des Fluidelements während des Gebrauchs gegebenenfalls keine Flüssigkeit absorbiert wird. Jedenfalls hat das Absorptionselement die Fähigkeit eine Flüssigkeit zu absorbieren, unabhängig davon, ob es zu einer Absorption während des Gebrauchs kommen wird.
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Aufgrund der zumindest teilweisen, vorzugsweise vollständigen Tränkung des Absorptionsmaterials des Absorptionselements und/oder der Absorptionsschicht kommt es beim Einsaugen oder Inhalieren eines durchströmenden Luftstroms zu einer mehr oder weniger gleichmäßigen Verdunstungsrate und somit zu einem mehr oder weniger gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt des Luftstroms. Mehr oder weniger gleichmäßig bedeutet dabei, dass die Konzentration der Feuchtigkeit im Luftstrom keine Unregelmäßigkeiten mit stark wechselnden Amplituden oder gar einzelnen Intensitätsspitzen aufweist. Ein gleichmäßiger und komfortabler Verbrauch der Flüssigkeit kann somit erreicht werden. Dabei ist eine große innere Oberfläche des Absorptionsmaterials vorteilhaft, die mit der mindestens einen Flüssigkeit benetzt ist.
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Ein Beispiel eines typischen Inhalators enthält 5 bis 15 mg, vorzugsweise 10 mg an Nikotin und 5 bis 50 mg an Geschmacksstoffen (Flavour). Diese Menge an Inhaltsstoffen soll in 6 bis 10 Zügen, insbesondere 8 Zügen verbraucht werden können. Daraus lassen sich mittlere Konzentrationen im Luftstrom ableiten.
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Durch die folgenden Parameter kann die Qualität der Benutzung des Inhalators eingestellt werden. Zum einen kommt es auf die Menge der mindestens einen Flüssigkeit innerhalb des mindestens einen Fluidelements an. Zum anderen wird die Intensität und Dauer der Abgabe an Flüssigkeit in den Luftstrom durch die Größe, die Dichte und den inneren Aufbaus, also durch die Größe der benetzten Fläche innerhalb des Absorptionselements und/oder der Absorptionsschicht beeinflusst. Somit kann durch eine geeignete Wahl des Absorptionsmaterials, der Länge und des Durchmessers des mindestens einen Absorptionselements und/oder der Absorptionsschicht bestimmt werden, in welcher Konzentration und innerhalb welcher Zeitdauer die mindestens eine Flüssigkeit im Luftstrom enthalten ist. Die Benutzungsdauer und Intensität des Inhalators kann somit an herkömmliche Zigaretten (kurze Zeitdauer) oder an Zigarren (lange Zeitdauer) angepasst werden. Sogar Benutzungsdauern bis hin zu mehreren Stunden sind möglich.
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Des Weiteren kann der Belag zumindest abschnittsweise über den vollen Umfang und entlang einer Längskante mit einem Klebstoff versehen werden, um anschließend auf das mindestens eine Absorptionselement und das mindestens eine Fluidelement aufgebracht zu werden. Somit erfolgt das Verkleben mit den innen liegenden Elementen und entlang der Längskanten des Belags, die entweder aneinander stoßen oder überlappen. Alternativ dazu können auch das mindestens eine Absorptionselement und das mindestens eine Fluidelement zumindest abschnittsweise über den vollen Umfang mit einem Klebstoff versehen werden und ein Papier kann auf den noch feuchten Klebstoff aufgelegt und das mindestens eine Absorptionselement und das mindestens eine Fluidelement umwickelt werden.
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Jedenfalls umgibt der Belag die Elemente abdichtend und insbesondere an den Stoßstellen zwischen dem mindestens einen Absorptionselement und dem mindestens einen Fluidelement oder zwischen jeweils zwei Fluidelementen kann ein Austritt der mindestens einen Flüssigkeit vermieden werden.
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Bevorzugt ist dabei ein vollflächiges Verkleben des Belags auf den Elementen, ein abschnittsweises Verkleben reicht aber aus, wenn es jeweils den gesamten Umfang umfasst und die Abschnitte ausreichend am Rand des Inhalators positioniert sind, also die potentiellen Austrittsstellen abdeckt.
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Vorzugsweise weist das Fluidelement die mindestens eine Flüssigkeit in verkapselter Form auf, so dass ein frühzeitiges Austreten vor dem eigentlichen Gebrauch des Inhalators vermieden werden kann. Auf die Art der Kapseln für die mindestens eine Flüssigkeit kommt es dabei im Detail nicht an. Beispielsweise kann als Kapselmaterial Gelatine genannt werden. Die Kapsel soll einerseits eine dauerhafte Speicherung der jeweils enthaltenen Flüssigkeit ermöglichen. Andererseits soll die Kapsel durch den Benutzer mittels einer einfachen mechanischen Belastung, beispielsweise durch ein Drücken von außen oder durch Einführen eines Druckelements, zumindest teilweise geöffnet werden können. Des Weiteren kann jedes Fluidelement eine Kapsel oder mindestens zwei Kapseln aufweisen. Somit können Inhalatoren mit zwei Flüssigkeiten entweder zwei Fluidelemente mit jeweils einer Kapsel oder ein Fluidelement mit zwei Kapseln aufweisen.
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Des weiteren definieren die beiden Absorptionselemente und das mindestens eine Fluidelement eine Gesamtlänge L, wobei eines der beiden Absorptionselemente zusammen mit dem umgebenden Belag ein Mundstück bildet. Das Fluidelement bzw. alle Fluidelemente und das das Mundstück bildende Absorptionselement können dann zusammen eine Länge L1 von weniger als die Hälfte der Gesamtlänge L, insbesondere weniger als ein Drittel der Gesamtlänge L und vorzugsweise weniger als ein Viertel der Gesamtlänge L aufweisen. Durch die Positionierung des Fluidelements in der Nähe des das Mundstück bildenden Endes des Inhalators wird die Intensität der Konzentration der Inhaltsstoffe der Fluide im Luftstrom vergrößert. Durch geeignete Wahl der Positionierung kann somit die gewünschte Konzentration eingestellt werden. Dabei gilt, dass die Konzentration umso größer wird, je näher das Fluidelement am das Mundstück bildenden Ende des Inhalators angeordnet ist. Denn das Absorptionselement, das das Mundstück bildet, ist dementsprechend kürzer, so dass weniger Absorptionsmaterial durch das Fluid bzw. die Fluide getränkt werden muss.
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Des Weiteren kann der Belag aus einer Folie, einem Laminat oder aus einem mit einem Klebstoff vorimprägnierten Papier bestehen. Sämtliche der genannten Materialien sind zumindest während der Herstellung flexibel und können leicht verarbeitet werden. Daneben soll der fertige Belag eine stabile Form des Inhalators sicherstellen. Als Belagmaterialien können ein oder mehrschichtige Kunststofffolien, mit einem Metall beschichtete Papiere oder Kunststoffe als Laminate, mit metallischen Inlinern (Sperrschichten) versehene Papier oder Kunststoffe als Laminate, mindestens zweischichtige Laminate mit Schichten aus Kunststoff, Papier, Metallen und/oder Klebstoff oder eine mit einem Klebstoff getränkte Papierschicht eingesetzt werden. Als Kunststoffe kommen unter anderem Polypropylen und Polyethylen in Frage. Als Klebstoffe werden nicht wasserlösliche Klebstoffe und nicht alkohollösliche Klebstoffe eingesetzt, da die Inhaltsstoffe Nikotin und Geschmacksstoffe in der Regel in wässrigen Lösungen und/oder alkoholhaltigen Lösungen bereitgestellt werden.
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In bevorzugter Weise bestehen das Absorptionselement und/oder die Absorptionsschicht innerhalb des Fluidelements aus einem saugfähigen und faserigen Material, insbesondere aus Baumwolle, Wolle, Schaumstoff, künstliches oder natürliches Schwammmaterial, Krepppapier oder aus einem Acetat. Dieses sind die bekannten und herkömmlichen Absorptionsmaterialien, die auch ohne Verbrennungsprozess einer herkömmlichen Filterzigarette bei einem Inhalator eingesetzt werden können.
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Das oben aufgezeigt technische Problem wird auch durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Inhalators gelöst mit einer Fluidelementzufuhr zum Zuführen von Fluidelementen, mit einer Absorptionselementzufuhr zum Zuführen von Absorptionselementen, so dass benachbart zu mindestens einem Absorptionselement mindestens ein Fluidelement in einer Reihe angeordnet werden kann, und mit einer Belagzufuhr zum Aufbringen und Verkleben eines Belages, so dass der Belag nach dem Aushärten des Klebstoffs die Anordnung aus dem mindestens einen Absorptionselement und dem mindestens einem Fluidelement abdichtend umgibt.
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Vorzugsweise führt die Absorptionselementzufuhr oder eine zweite Absorptionselementzufuhr ein weiteres Absorptionselement zu, so dass zwischen zwei Absorptionselementen das mindestens eine Fluidelement angeordnet werden kann.
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Die einzelnen, vorzugsweise zylinderförmigen Absorptionselemente und die ebenfalls vorzugsweise zylindrischen Fluidelemente können in Vorratsbehältern in einer vorgegebenen Ausrichtung zugeführt werden. Transporttrommeln mit einer Mehrzahl von Aufnahmemulden an der Außenseite können die zylindrischen Elemente durch Unterdruck aufnehmen und in bestimmten Winkelpositionen durch automatisches Abschalten des Unterdrucks oder zusätzlich durch einen kurzzeitigen Überdruck wieder abgeben.
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Bei der Bereitstellung von Absorptionselementen können in der Absorptionselementzufuhr aus mehrfach langen Absorptionselementen, beispielsweise vierfach langen Absorptionselementen durch geeignet angeordnete Schneidmesser die Absorptionselemente mit einer vorbestimmten Länge aufbereitet und mittels weiterer Transporttrommeln weiter transportiert werden.
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Vorgefertigte Fluidelemente werden ebenfalls in Vorratsbehältern in einer vorgegebenen Ausrichtung bereitgestellt und mittels geeigneter Transporttrommeln weiter befördert. Auf einer nachfolgenden Übergabetrommel wird das mindestens eine Absorptionselement, werden vorzugsweise die beiden Absorptionselemente mit einem ausreichenden Abstand nebeneinander in einer Mulde der Übergabetrommel angeordnet, so dass das Fluidelement neben dem mindestens einen Absorptionselement oder zwischen zwei Absorptionselementen angeordnet werden kann. Diese Anordnung wird an eine Schiebetrommel übergeben, auf der die Elemente aufeinander zu geschoben werden, so dass sie aneinander anliegen.
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Diese so hergestellte Anordnung aus mindestens zwei vorzugsweise zylindrischen Elementen wird dann ein Belag aufgebracht, der die Elemente nach der Fertigstellung des Inhalators dauerhaft feuchtigkeitsfest umgibt.
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Dazu kann die Anordnung aus den mindestens zwei Elementen einer Belagzufuhr zugeführt werden, in der ein geeigneter Belag unter Zufuhr von Klebstoff zugeführt und um die Anordnung aus den mindestens zwei Elementen gewickelt wird. In bevorzugter Weise sind in der Belagzufuhr sowohl ein Vorrat an Belagmaterial, vorzugsweise auf einer Rolle aufgewickelt, als auch ein Klebstoffvorrat einer Klebstoffzufuhr vorhanden. Von dem aufgerollten Belagmaterial werden geeignet große Abschnitte abgeschnitten und mit dem Klebstoff zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig beaufschlagt.
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Die derart vorbereiteten Belagabschnitte werden dann um die Anordnung aus den mindestens zwei Elementen gewickelt und angedrückt, so dass die Anordnung nach dem Austrocknen des Klebstoffs feuchtigkeitsabdichtend vom Belag umgeben sind. Dabei ist es notwendig, dass zumindest die beiden außen liegenden Elemente innerhalb eines axialen Abschnitts umfangseitig und die beiden Längskanten des Belags durch den Klebstoff abgedichtet sind, so dass während des Gebrauchs des Inhalators keine Flüssigkeit aus dem Inhalator austreten kann.
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Die fertiggestellten Inhalatoren können einer geeigneten Verpackungsmaschine zugeführt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung zeigen
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1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Inhalatoren
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2 den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators mit einem Absorptionselement und einem Fluidelement,
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3 den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators mit zwei Absorptionselementen und einem Fluidelement,
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4 den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators mit zwei Absorptionselementen und zwei Fluidelementen,
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5 das zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Inhalators in einer perspektivischen Darstellung,
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6 das in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel mit einem Fluidelement bestehend aus zwei Kapseln und einer Absorptionsschicht,
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7 das in 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel mit zwei Fluidelementen jeweils bestehend aus einer Kapsel und einer Absorptionsschicht und
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8 das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel mit einer Positionierung des Fluidelements nahe dem Mundstück.
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Die Vorrichtung 10 nach 1 dient dem Herstellen von erfindungsgemäßen Inhalatoren, die eine Reihe von Trommeln aufweist, an deren Oberflächen jeweils eine Mehrzahl von Aufnahmemulden ausgebildet ist. Die Aufnahmemulden nehmen jeweils die zylindrische Absorptionselemente oder zylindrische Fluidelemente als stabförmige Elemente auf. Dazu weisen die entsprechenden Aufnahmebereiche Unterdrucköffnungen auf, an denen die übergebenen Elemente anhaften. Nach einem Umlauf über einen vorgegebenen Winkelbereich, beispielsweise von 180°, wird der Unterdruck automatisch abgestellt und eine benachbarte Trommel, die ebenfalls mit derartigen Aufnahmemulden versehen ist, übernimmt die stabförmigen Elemente.
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Die Vorrichtung 10 weist nun zunächst eine Fluidelementzufuhr 20 zum Zuführen von Fluidelementen L auf. Die Fluidelementzufuhr 20 weist ein Fluidelementmagazin 21, eine Entnahmetrommel 22 und vier teilweise optionale Transporttrommeln 23, 24, 25 und 26 auf.
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Das Fluidelementmagazin 21 bevorratet eine Vielzahl von Fluidelementen L, die in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichtet sind. Die Fluidelemente L werden von der Entnahmetrommel 22 in der oben beschriebenen Weise von Aufnahmemulden aufgenommen. Die Transporttrommeln 23 bis 26 dienen alleine dem Weitertransport der Fluidelemente L zu einer zur weiter unten beschriebenen Absorptionselementzufuhr 30 gehörende Beschleunigertrommel 36, die eine höhere Umlaufgeschwindigkeit als die Transporttrommel 26 aufweist, um die Fluidelemente an die Verarbeitungsgeschwindigkeit in den nachfolgenden Schritten anzupassen.
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Die Absorptionselementzufuhr 30 zum Zuführen von Absorptionselementen F weist ein Absorptionselementmagazin 31, eine Absorptionselementschneidetrommel 32 mit drei Schneidmessern 33a, 33b und 33c, eine Staffeltrommel 34, eine Schiebetrommel 35, eine Beschleunigertrommel 36 und eine Zuführtrommel 38 auf.
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Im Absorptionselementmagazin 31 werden Absorptionselementstäbe aus dem Material der Absorptionselemente so positioniert und gestapelt, dass sie parallel zu den Achsen der Trommeln ausgerichtet sind.
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Die auf der Oberfläche der Absorptionselementschneidtrommel 32 angeordneten Aufnahmemulden übernehmen aus dem Absorptionselementmagazin 31 die Absorptionselementstäbe und transportieren diese zu den drei Schneidmessern 33a, 33b und 33c, wodurch die Absorptionselementstäbe in vier Absorptionselemente F zerschnitten werden. Die Anzahl der Schneidmesser kann variabel sein und an die zu produzierenden Absorptionselemente angepasst werden.
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Die vier Absorptionselemente F werden dann an die Staffeltrommel 34 übergeben, die aus vier Teiltrommeln besteht, die mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Somit werden die vier Absorptionselemente F so weit getrennt, dass diese bei der Übergabe an die Schiebetrommel 35 jeweils in einer eigenen Aufnahmemulde aufgenommen werden können.
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Während des teilweisen Umlaufs auf der Schiebetrommel 35 werden die Absorptionselemente F entlang der Aufnahmemulden verschoben, so dass diese vor der Übergabe an die Beschleunigertrommel 36 in axialer Richtung an gleichen Positionen liegen. Für das Verschieben können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte mechanische oder pneumatische Techniken eingesetzt werden.
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Die Absorptionselemente F und die Fluidelemente L werden somit benachbart zueinander auf der Beschleunigertrommel 36 angeordnet. Dazu ist vorliegend vorgesehen, dass nur ein Absorptionselement F und ein Fluidelement L nebeneinander angeordnet werden. Mit wenigen konstruktiven Änderungen kann die beschriebene Vorrichtung auch so eingerichtet werden, dass auf den Mulden der Beschleunigertrommel 36 jeweils zwei Absorptionselemente F und/oder zwei Fluidelemente L angeordnet werden.
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Zwei Absorptionselemente F können beispielsweise dadurch auf der Beschleunigertrommel 36 abgelegt werden, dass die an der Schneidetrommel 32 geschnittenen Absorptionselemente paarweise auf der Schiebetrommel 35 angeordnet und so weit auseinander geschoben werden, dass mindestens ein Fluidelement L dazwischen angeordnet werden kann.
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Zwei Fluidelemente L können beispielsweise dadurch auf der Beschleunigertrommel 36 abgelegt werden, dass die Fluidelementzufuhr 20 ein zweites Fluidelementmagazin und eine den Trommelanordnungen 22 bis 26 entsprechende Trommelanordnung aufweist. Damit können dann auf der Beschleunigertrommel 36 zwei Fluidelemente L nebeneinander angelegt werden.
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In jedem Fall wird eine Anordnung von mindestens einem Absorptionselement F und mindestens einem Fluidelement L erzeugt, die anschließend mit einem Belag versehen wird.
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Die Beschleunigertrommel 36 weist, wie oben schon erwähnt, eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die Schiebetrommel 35 auf, so dass die Geschwindigkeit des mindestens einen Absorptionselements F an die nachfolgende Verarbeitungsgeschwindigkeit angepasst wird.
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Die Zuführtrommel 38 übernimmt die von der Beschleunigertrommel 36 übergebene Anordnung aus mindestens einem Absorptionselement F zusammen mit mindestens einem Fluidelement L.
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Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Belagzufuhr 40 zum Zuführen von Belagabschnitten auf, die aus mindestens einer Bobine 41, einer Klebstoffzufuhr oder Beleimungseinheit 42 und einer Schneideinheit 43 besteht.
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Die Belagabschnitte B bestehen aus einer Folie, einem Laminat oder einem Papier. Sie werden von einem Streifen, der von einer der beiden Bobinen 41a, 41b abgewickelt und in der Beleimungseinheit 42 teilweise oder vollflächig mit einem Leim beaufschlagt werden, mittels der Schneideinheit 43 abgetrennt. Dabei reicht es bei Belagmaterialien, die bereits an sich feuchtigkeitsdicht sind, aus dass der Leim nur teilweise bzw. abschnittsweise aufgetragen wird. Wenn das Belagmaterial dagegen erst durch den Auftrag mit einem Leim feuchtigkeitsdicht wird, dann ist es bevorzugt, dass der Belagabschnitt B vollflächig mit Leim beaufschlagt wird.
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Die nachfolgende Herstellungseinheit 50 weist eine Taumeltrommel 51, eine Rolltrommel 52 mit Führungselement 53 und zwei Transporttrommeln 54 und 55 auf.
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Die Taumeltrommel 51 übernimmt das mindestens eine Absorptionselement F und das mindestens eine Fluidelement L von der Zuführtrommel 38 und während des ersten Teils des Umlaufs auf der Taumeltrommel 51 werden das mindestens eine Absorptionselement F und das mindestens eine Fluidelement L zusammengeschoben, um möglichst ohne Lücke aneinander zu liegen. Während des weiteren Umlaufs mit der Taumeltrommel 51 wird jeweils ein beleimter Belagabschnitt B von der Belagzufuhr 40 übergeben und auf die Elemente F und L aufgelegt. Die Belagabschnitte B decken dabei bevorzugt die ganze Länge der Elemente F und L ab.
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Die Einheit aus Belagabschnitt B und den Elementen F und L wird dann auf die Rolltrommel 52 übergeben, auf der sie während des Umlaufs mit einem Führungselement 53 in Kontakt treten und zu einer Rollbewegung gezwungen werden. Dadurch kommt der Belagabschnitt B über den gesamten Umfang des mindestens einen Absorptionselements F und des mindestens einen Fluidelements L zur Anlage, so dass fertig gerollter und einen feuchtigkeitsfesten äußeren Belag aufweisender Inhalator I entsteht.
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Der Inhalator I wird anschließend von den Transporttrommeln 54 und 55 an eine Ausgabeeinheit 60 übergeben. Die Ausgabeeinheit 60 weist eine Ausgabetrommel 61 an, die die fertigen Inhalatoren I übernimmt und einem Ausgabeband 62 oder einem Ausgabeschacht übergibt.
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2 zeigt den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators
100 mit einem Absorptionselement
102 und einem Fluidelement
104, das benachbart zu dem Absorptionselement
102 in einer Reihe angeordnet ist und mindestens eine Flüssigkeit aufweist. Die beiden Elemente
102 und
104 sind von einem Belag
106 aus einer Folie, einem Laminat oder einem mit einem Klebstoff imprägnierten Papier umgeben, der die Anordnung aus dem Absorptionselement
102 und dem Fluidelement
104 feuchtigkeitsdicht umgibt. Dabei kann das Fluidelement
106 einen inneren Aufbau gemäß der
US 2013/0056005 A1 aufweisen, wobei das dort beschrieben Kunststoffgehäuse durch den nachträglich aufgebrachten Belag
106 ersetzt worden ist.
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3 zeigt den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators
200 mit zwei Absorptionselementen
202 und
203 und einem Fluidelement
204, die wiederum von einem Belag
206 aus einer Folie, einem Laminat oder einem mit einem Klebstoff imprägnierten Papier feuchtigkeitsdicht umgeben sind. Der innere Aufbau des Fluidelements
204 kann von der Ausführung nach
US 2013/0056005 A1 abweichen, wobei es lediglich darauf ankommt, dass das Fluidelement
204 mindestens eine Flüssigkeit in mindestens einer verkapselten Anordnung aufweist. Die Verkapselung kann dabei durch eine mechanische oder sonstige Weise von außen geöffnet werden.
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4 zeigt den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Inhalators 300 mit zwei Absorptionselementen 302 und 303 und zwei Fluidelementen 304 und 305, die wiederum von einem Belag 306 aus einer Folie, einem Laminat oder einem mit einem Klebstoff imprägnierten Papier feuchtigkeitsdicht umgeben sind. Für den inneren Aufbau der Fluidelemente 304 und 305 gilt dasselbe, was bereits zum Fluidelement 204 erläutert worden ist.
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5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Inhalators 200 nach 3 in einer perspektivischen Darstellung. Der Belag 206 besteht bei diesem Beispiel aus einen feuchtigkeitsdichten Material wie beispielweise aus einer Folie oder einem Laminat. Daher braucht der Belag 206 nicht vollflächig mit den beiden Absorptionselementen 202 und 203 verklebt werden. Der Belag 206 umgibt die Elemente 202, 203 und 206 und überlappt dabei ein Stück, wie mit dem Pfeil A angedeutet ist. In axialer Richtung und entlang der Überlappung ist ein erster Klebebereich 210 ausgebildet, wie mit einer Punktierung in 5 gezeigt ist. Des Weiteren ist der Belag 206 entlang von zwei umfangseitig geschlossenen Klebebereichen 212 und 214 mit dem ersten Absorptionselement 202 und dem zweiten Absorptionselement 214 verklebt, die ebenfalls in 5 punktiert angedeutet sind.
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Dadurch, dass der Belag 206 selbst aus einem feuchtigkeitsdichten Material besteht, reichen die Klebebereiche 201, 212 und 214 aus, um die beiden Absorptionselemente 202 und 203 sowie das Fluidelement 206 abdichtend zu umgeben. Somit kann während der Benutzung des Inhalators 200 die sich innerhalb des Fluidelements 206 und innerhalb der Absorptionselemente 202 und 203 ausbreitende Flüssigkeit nicht durch den Belag hindurch austreten.
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6 zeigt das in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eine Inhalators 400 mit einem Fluidelement 404 bestehend aus zwei Kapseln 407 und 408 und einer Absorptionsschicht 409, die die beiden Kapseln 407 und 408 radial nach außen umgibt. In axialer Richtung benachbart zum Fluidelement 404 sind zwei Absorptionselemente 402 und 403 angeordnet und die gesamte Anordnung ist mit einem Belag 406 umgeben.
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Durch einen mechanischen Druck von außen können die beiden Kapseln 407 und 408 aufplatzen und die darin enthaltene Flüssigkeit, beispielsweise Nikotin und eine Geschmacksflüssigkeit (Flavour), treten aus. Die Absorptionsschicht 409 wird dann mit den beiden Flüssigkeiten benetzt und zumindest teilweise getränkt. Reicht die Menge an Flüssigkeit aus, dann wird anschließend auch mindestens eines der beiden Absorptionselemente 402 und 403 mit den Flüssigkeiten benetzt. Sollte das nicht der Fall sein, dann dienen die Absorptionselemente 402 und 403 lediglich dem Ausfüllen und Stabilisieren der Form des Inhalators und dem Begrenzen des durch den Inhalator 400 zu saugenden Luftstroms. Gleichwohl wird der Begriff „Absorptionselement” verwendet.
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7 zeigt nun das in 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines Inhalators 500 mit zwei Absorptionselementen 502 und 503, mit zwei Fluidelementen 504 und 505, die jeweils – wie zu 6 beschrieben – jeweils aus einer Kapsel 507 bzw. 508 und einer Absorptionsschicht 509 bzw. 510 bestehen, und mit einem Belag 506. Die Funktionsweise ist so wie zur 6 beschrieben wurde. Durch eine mechanische Einwirkung von außen werden die beiden Flüssigkeiten aus den Kapseln 507 und 508 herausgepresst und vermischt und dann von den Absorptionsschichten 509 und 510 und gegebenenfalls von den Absorptionselementen 502 und 503 aufgenommen.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Inhalators 600 mit zwei Absorptionselementen 602 und 603, mit einem Fluidelement 604, das – wie zu 6 beschrieben – aus einer Kapsel 607 und einer Absorptionsschicht 609 besteht, und mit einem Belag 606. Vorliegend weist die Kapsel 607 zwei gegeneinander abgetrennte Bereiche 607a und 607b auf, die jeweils eine Flüssigkeit aufweisen. Die Funktionsweise ist so wie zur 6 beschrieben wurde. Durch eine mechanische Einwirkung von außen werden die beiden Flüssigkeiten aus der Kapsel 607 herausgepresst und vermischt und dann von den Absorptionsschichten 609 und gegebenenfalls von den Absorptionselementen 602 und 603 aufgenommen.
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Ein weiteres Merkmal ist bei diesem Ausführungsbeispiel zu erkennen. Die beiden Absorptionselemente 602 und 603 und das Fluidelement 604 definieren eine Gesamtlänge L und das Absorptionselement 602 bildet zusammen mit dem umgebenden Belag 606 ein Mundstück. Das Fluidelement 604 und das das Mundstück bildende Absorptionselement 602 weisen zusammen eine Länge L1 von weniger als die Hälfte der Gesamtlänge L, insbesondere weniger als ein Drittel der Gesamtlänge L und vorzugsweise weniger als ein Viertel der Gesamtlänge L auf. Dadurch werden die Konzentrationen der verdampften Flüssigkeiten beim Heraussaugen durch das Mundstückvergrößert und die Funktion des erfindungsgemäßen Inhalators verbessert.