Flüssiggasnachfüllsystem für ein rauchfreies Zigarettenersatzprodukt

Abstract

 Ergonomisch optimierte Vorrichtung zur Aufbewahrung und Flüssiggasversorgung einer separaten Heizvorrichtung vorzugsweise in Form eines Heizstabs zur Erzeugung eines heißen Gases zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen, wobei die Vorrichtung einen Gasvorratstank zum Bereitstellen von Flüssiggas, ein Nachfüllventil zum Wiederbefüllen mit Flüssiggas der Heizvorrichtung mit einem formschlüssig und gasdicht damit verbindbaren stirnseitigen Einlassventil und einem Brenner an der entgegengesetzten Stirnseite und eine Aufbewahrungstasche mit wenigstens einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand umfasst, wobei im geöffneten Zustand die Heizvorrichtung axial in die Aufbewahrungstasche mit der Brennerseite voran eingeführt wird und während des Schließvorgangs der Aufbewahrungstasche so in einer oder mehreren Bahnkurve(n) geführt wird, dass zuerst seine Achse mit der des Nachfüllventils in Kongruenz gebracht wird und dann die Einlassventilseite axial gegen das Nachfüllventil gedrückt wird, wodurch das Nachfüllventil öffnet und wobei die Heizvorrichtung beim Öffnungsvorgang zuerst axial vom Nachfüllventil getrennt und dann aus der Kongruenz heraus in den geöffneten Zustand versetzt wird, sodass die Einlassventilseite frei liegt und die Heizvorrichtung axial aus der Aufbewahrungstasche entnommen werden kann.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Aufbewahren und Wiederbefüllen einer Vorrichtung zur Erzeugung eines heißen Gases zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen mit Flüssiggas.

Allgemeine Einleitung

[0002] Beim Rauchen einer herkömmlichen Zigarette wird Tabak verbrannt und der bei dieser Verbrennung entstehende Rauch wird inhaliert (Hauptstromrauch) oder an die Umgebung abgegeben (Nebenstromrauch).

[0003] Der Hauptstromrauch ist maßgeblich für die Gesundheitsschädigung des Konsumenten verantwortlich, liefert ihm aber den gewünschten Genuss. Der Nebenstromrauch ist maßgeblich für die Gesundheitsschädigung der Passivraucher verantwortlich und ist weder von den Passivrauchern noch vom Konsumenten gewünscht.

[0004] Im Rauch einer Zigarette wurden über 4800 verschiedene Substanzen nachgewiesen von denen ungefähr 70 als nachweislich krebserregend gelten.

[0005] Verfahren und darauf basierende Vorrichtungen zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen haben zum Ziel dem Konsumenten ein Substitut zur herkömmlichen Zigarette zu bieten, welches eine wesentlich geringere Gesundheitsschädigung beim Konsumenten und Dritten, vorzugsweise gar keine Gesundheitsschädigung beim Konsumenten und Dritten verursacht, dabei jedoch das Konsumerlebnis einer herkömmlichen Zigarette beibehält.

Stand der Technik

[0006] Es sind viele Verfahren zum Inhalieren von Nikotin oder anderen Wirk-und Aromastoffen bekannt.

[0007] Bis heute existiert am Markt jedoch keine ernst zu nehmende Konkurrenz zur Zigarette. Die meisten bekannten Produkte sind eigentlich Nikotin-Substitute und nicht als Genussprodukte, sondern als Entwöhnungsprodukte gedacht.

[0008] Dagegen sind bekannte Produkte, die gezielt auf eine Alternative zur Zigarette ohne deren negative Aspekte hingerichtet sind, oft durch Nachteile behaftet, die deren Akzeptanz beim Raucher stark beschränken.

[0009] Gemein ist diesen Produkten, dass sie nicht die Verbrennungswärme des Tabaks, sondern andere Energiequellen zur Freisetzung eines (Rauch-)Aerosols benutzen, wodurch die Hauptquelle des Nebenstromrauchs weitgehend entfällt.

[0010] Es ist nur ein Ansatz bekannt, der das Potential einer echten Alternative zur Zigarette aufweist, da er alle von Rauchern als positiv erachteten Aspekte des Rauchens in sich vereint und die negativen Aspekte für Raucher und Dritte vollständig eliminiert.

[0011] WO 2008/113420 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verflüchtigung von Wirk- und/oder Aromastoffen zwecks Abgabe eines inhalierbaren Aerosols, wobei Verbrennungsgase eines brennbaren Gases, welches vorzugsweise im Wesentlichen mit Luftüberschuss verbrannt wird, teilweise oder vollständig, gegebenenfalls vermischt mit Umgebungsluft, durch einen Wirk- und/oder Aromastoff-Depot geführt werden und wobei eine gewünschte Temperatur durch den Anteil an Verbrennungsgasen und ggf. durch das Mischungsverhältnis dieser Verbrennungsgase mit Umgebungsluft wählbar ist.

[0012] Ein solches Verfahren, vorzugsweise zum Inhalieren einer Nikotin-Aroma-Mixtur, wird ermöglicht durch die saubere Verbrennung eines Luft-Gasgemisches, d.h. die Abgase bestehen aus Stickstoff, gesundheitlich unbedenklichem Kohlenstoffdioxid, Wasser und ggf. Restsauerstoff und können so gefahrlos inhaliert werden. Dabei ist der Vorteil eines solchen Verfahrens im Gegensatz zu Verfahren worin die Wärme ausschließlich über Wärmetauscher an die Luft übertragen wird, dass prinzipbedingt eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit sehr viel kleineren Abmessungen bei höherem Wirkungsgrad und niedrigeren Herstellungskosten zu bewerkstelligen ist.

[0013] WO 2008/113420 A1 umfasst auch eine sogenannte Tankstation, da die für die Imitation des Rauchaktes herkömmlicher Zigaretten bzw. (kleiner) Zigarren unabdingbaren geringen Abmessungen des Heizstabs nur dadurch möglich werden, dass der Minigastank im Heizstab in seinem Volumen auf eine Konsumeinheit begrenzt und auf eine Zündfunktion für den Vormischbrenner im Heizstab verzichtet wird. Die im Sinne der Aufgabe der Erfindung erforderliche Wiederverwendbarkeit des Heizstabs wird dadurch gewährleistet, dass eine Tankstation mit den Funktionen Wiederbefüllen des Heizstabs mit Flüssiggas und Entzünden des Heizstabs die Vorrichtung komplettiert.

[0014] Weiterhin sind in WO 2008/113420 A1 Aufbewahrungsmittel zum Aufbewahren des Heizstabs innerhalb der Tankstation vorgesehen.

[0015] Obwohl die in WO 2008/113420 A1 beschriebene Tankstation prinzipiell auch alle Bedingungen des Wiederbetankens des Heizstabs erfüllt, ergeben sich aus den beschriebenen besonderen Ausgestaltungen der Tankstation Probleme technischer und/oder sicherheitstechnischer Natur in bezug auf die Aufbewahrungs- und Nachfüllfunktion.

[0016] Da die Mittel zur Aufbewahrung des Heizstabs in den darin beschriebenen besonderen Ausgestaltungen an sich starr in der Tankstation integriert sind und die Freigabe des Heizstabs über einen Deckel erfolgt ergeben sich zwei Varianten.

[0017] Variante A: Das Nachfüllventil befindet sich am Boden der Aufbewahrungsmittel, wodurch der Heizstab mit der Mundstückseite zuerst eingeführt werden muss. Der Deckel muss hierbei beim Schließen auf den Heizstab drücken und dieser wiederum auf das Nachfüllventil.

[0018] Variante B: Das Nachfüllventil befindet sich im Deckel, wodurch zum einen aufgrund der Beweglichkeit des Deckels gegenüber der Tankstation konstruktive und mitunter sicherheitsrelevante Probleme bei der Gasführung zwischen Tankstation und Deckel auftreten und zum anderen eine komplexe Kinematik für den Deckel erforderlich wird, wenn das Nachfüllventil gasdicht mit dem Heizstab verbunden werden soll.

[0019] Beiden Varianten ist zusätzlich gemein, dass die möglichen Deckelvarianten in der Regel ungünstige Hebelverhältnisse aufweisen, um einen ausreichenden Druck zum gasdichten Verbinden von Nachfüllventil und Heizstab über viele Ladezyklen sicher aufzubringen.

[0020] Auch wenn WO 2008/113420 A1, wie bereits erwähnt, das einzige System darstellt, welches in der Summe seiner Eigenschaften nicht nur die beste Alternative zur Zigarette darstellt, sondern diese sogar übertrifft, wäre eine vollkommen intuitive Verwendung des Systems wünschenswert, um eine breite Akzeptanz zu finden.

Aufgabe der Erfindung

[0021] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach eine Vorrichtung ähnlich einer wie in WO 2008/113420 A1 beschriebenen Tankstation zum Aufbewahren und Wiederbefüllen einer Heizvorrichtung bzw. eines Heizstabs zur Erzeugung eines heißen Gases zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen mit Flüssiggas bereitzustellen, wobei die Vorrichtung so beschaffen sein soll, dass der Heizstab beim Wiederbefüllen und während der Aufbewahrung in der Vorrichtung gasdicht mit einem Nachfüllventil der Vorrichtung abschließt und diese Funktion zuverlässig und einfach auch bei längerer Benutzung gewährt bleibt.

Allgemeine Beschreibung der Erfindung

[0022] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufbewahrung und Flüssiggasversorgung einer separaten Heizvorrichtung vorzugsweise in Form eines Heizstabs zur Erzeugung eines heißen Gases zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:

o einen Gasvorratstank zum Bereitstellen von Flüssiggas,

o ein Nachfüllventil zum Wiederbefüllen mit Flüssiggas der Heizvorrichtung mit einem formschlüssig und gasdicht damit verbindbaren stirnseitigen Einlassventil und einem Brenner an der entgegengesetzten Stirnseite und

o eine Aufbewahrungstasche mit wenigstens einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand.

Erfindungsgemäß wird im geöffneten Zustand die Heizvorrichtung axial in die Aufbewahrungstasche mit der Brennerseite voran eingeführt und während des Schließvorgangs der Aufbewahrungstasche so in einer oder mehreren Bahnkurve(n) geführt wird, dass zuerst seine Achse mit der des Nachfüllventils in Kongruenz gebracht wird und dann die Einlassventilseite axial gegen das Nachfüllventil gedrückt wird, wodurch das Nachfüllventil öffnet. Beim Öffnungsvorgang wird die Heizvorrichtung zuerst axial vom Nachfüllventil getrennt und dann aus der Kongruenz heraus die Aufbewahrungstasche in den geöffneten Zustand versetzt, sodass die Einlassventilseite frei liegt und die Heizvorrichtung axial aus der Aufbewahrungstasche entnommen werden kann.

[0023] Eine solche Vorrichtung kann z.B. als Tankstation wie in WO 2008/113420 A1 beschrieben vorteilhaft Verwendung finden. Dementsprechend versteht es sich, dass sich die relevanten Merkmale zusätzlich nutzen lassen, die in WO 2008/113420 A1 gezeigt und beschrieben sind, auf die zur Vermeidung von Wiederholungen hiermit ausdrücklich Bezug genommen ist.

[0024] Durch die angegebene Ausführung der Vorrichtung wird nicht nur eine formschlüssige und gasdichte Verbindung zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer separaten Heizvorrichtung (wie z.B. in den besonderen Ausgestaltungen in WO 2008/113420 A1) beim Schließvorgang hergestellt, sondern auch über einen längeren Zeitraum und eine hohe Anzahl von Öffnungsund Schließzyklen gewährleistet. Dies wird überraschend erreicht indem, im Gegenteil zu den oben erwähnten bekannten Varianten, die Heizvorrichtung oder der Heizstab nicht mit der Einlassventilseite zuerst, sondern mit der Brennerseite in die Aufbewahrungstasche eingeführt wird, dann durch Schließen der Aufbewahrungstasche zuerst in Kongruenz und dann axial formschlüssig in Verbindung mit dem Nachfüllventil gebracht und dennoch ein sehr kompakter und kostengünstiger Aufbau erreicht wird.

[0025] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass der Heizstab mit der Brennerseite voran in die Aufbewahrungsmittel der Vorrichtung eingeführt wird und somit der Benutzer nicht mit der Brennerseite in Kontakt kommen kann, was die Verletzungs-, bzw. Verbrennungsgefahr gegenüber der bekannten Lösung in der der Heizstab mit der Mundstückseite, d.h. Einlassventilseite zuerst eingeführt wird, wesentlich verringert.

[0026] Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung dass sich im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen mit einer Kombination von starrer Aufbewahrungstasche und Deckel, sich hier Anordnungen ergeben, die eine Handhabung mit Umgreifen zwischen Entnahme des Heizstabs und Betätigen der Zündfunktion erübrigen und keine akrobatische Fingerfertigkeit verlangen.

[0027] Demnach ermöglicht die Erfindung nicht nur eine verbesserte Zuverlässigkeit und Sicherheit, sondern auch eine erheblich gesteigerte Ergonomie und dies ohne auf eine sehr kompakte und kostengünstige Bauart verzichten zu müssen.

[0028] Der Gasvorratstank ist mit dem Nachfüllventil verbunden, vorzugsweise über einen Druckminderer zur Versorgung des Nachfüllventils mit einem kontinuierlichen Druck, und ist bevorzugt ein Hydrospeicher, z.B. ein Blasen-, Membran-, Kolben- oder Metallbalgspeicher. In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist der Hydrospeicher ein Blasen-, Membran- oder Metallbalgspeicher da diese die Möglichkeit einer ergonomischen Gestaltung der Tankstation weiter erhöhen im Gegensatz zu einem zwingend zylindrischen Kolbenspeicher.

[0029] Die obenbeschriebene Vorrichtung ist bevorzugt weiterhin so gestaltet, dass die Aufbewahrungstasche mindestens ein Deckelelement umfasst, welches im geöffneten Zustand die Einlassventilseite der Heizvorrichtung freigibt und die Heizvorrichtung im geschlossenen Zustand vollständig verdeckt.

[0030] Ein wichtiger Vorteil dieser Ausgestaltung ergibt sich aus der Kombination der brennerseitigen Einführung des Heizstabs und des Deckelelements, da sie das Aufstecken eines Mundstücks erlaubt, während sich der Heizstab noch in der geöffneten Vorrichtung befindet.

[0031] Dies hat wiederum den erheblichen Vorteil, dass der Benutzer nicht zuerst den Heizstab aus der Vorrichtung nehmen muss, dann diesen umdrehen, halten und das Mundstück aufstecken muss, besonders weil der Benutzer für das Halten des Heizstabs und das Aufstecken des Mundstücks alleine beide Hände braucht und so die Tankstation zwischenzeitlich ablegen oder in die Tasche stecken muss.

[0032] Im Prinzip erlaubt die vorgestellte Lösung demnach eine weiterhin verbesserte Ergonomie durch eine vereinfachte Handhabung der Vorrichtung in einer Hand und ohne zwischenzeitliches Umgreifen, wobei die andere Hand frei bleibt für das Aufstecken des Mundstücks, das Entnehmen des für die Zündung bereiten Heizstabs mit aufgestecktem Mundstück und ggf. das Halten während des Zündvorgangs mit der Vorrichtung falls diese wie weiter unten beschrieben zusätzlich eine Zündvorrichtung aufweist.

[0033] In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Aufbewahrungstasche mindestens ein Führungselement, welches die Heizvorrichtung beim Öffnen und Schließen der Aufbewahrungstasche in einer oder mehreren Bahnkurven führt.

[0034] Das oder die Deckelelemente und das oder die Führungselemente können ebenfalls identisch sein. Bevorzugt sind die Deckelelemente und die Führungselemente jedoch separate Bauteile, die über eine Kinematik miteinander gekoppelt sind.

[0035] Weiterhin kann die Aufbewahrungstasche durch Mittel zur Erzeugung einer Federkraft im geöffneten Zustand gehalten werden, wobei dann bevorzugt ein Rastmechanismus die Aufbewahrungstasche nach dem Schließen entgegen dieser Federkraft selbständig in der geschlossenen Position hält.

[0036] Dieser Rastmechanismus kann durch einen im geschlossenen Zustand formschlüssig eingreifenden Fanghaken gebildet sein, wobei das Eingreifen des Fanghakens über einen Taster und oder Schieber gesteuert wird.

[0037] In einer weiteren Ausgestaltung wird der Fanghaken durch Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft in der geschlossenen Position gehalten, öffnet über eine geometrische Kontur, vorzugsweise eine Anlaufschräge, beim Schließen der Aufbewahrungstasche entgegen der Rückstellkraft und rastet in der geschlossenen Endposition ein.

[0038] Alternativ erfolgt der Rastmechanismus der Aufbewahrungstasche über eine Zwangsführung mindestens eines Zapfens in mindestens einer zwei- oder dreidimensional ausgeprägten Bahnkurve mit unterschiedlicher Schließ- und Öffnungsbahn, wobei der Wechsel zwischen der Öffnungs- und der Schließbahn jeweils im geöffneten und geschlossenen Zustand erfolgt und der geschlossene Zustand durch jeweiliges Überdrücken der Aufbewahrungstasche eingenommen und verlassen wird.

[0039] In diesem Fall kann die Zwangsführung des (der) Zapfen(s) und/oder der Bahnkurve(n) durch eine asymmetrische Überlagerung von Federkräften verursacht durch mindestens zwei Federelemente gesteuert werden, wobei die überlagerten Federkräfte beim Durchlaufen der Bahnkurve jeweils im offenen und geschlossenen Zustand ein lokales energetisches Minimum aufweisen, wobei das lokale energetische Minimum im offenen Zustand geringer ist, als das lokale energetische Minimum im geschlossenen Zustand.

[0040] Zusätzlich ist eine Kombination dieser beiden Rastmechanismen natürlich auch möglich.

[0041] Im Prinzip erfolgt das Befüllen des Gasvorratstanks bei geschlossenem Zustand der Aufbewahrungstasche. Alternativ ist es jedoch auch möglich die Vorrichtung derart zu gestalten, dass das Nachfüllventil nur während des Überdrückens öffnet.

[0042] In einer weiteren Ausgestaltung enthält die Vorrichtung oder Tankstation zusätzlich eine Zündvorrichtung, z. B. einen Piezo-Zünder, mit der sich die Kombination aus Heizstab und Mundstück anzünden lässt.

[0043] In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Tankstation zusätzlich zu einer solchen Zündvorrichtung weiterhin einen Brenner, z. B. einen Diffusionsbrenner, einen Teilvormischbrenner oder bevorzugt einen Vormischbrenner. Somit kann die Vorrichtung primär zum Entzünden der Heizvorrichtung (Heizstab) dienen, aber sekundär, unabhängig vom Heizstab, wie ein herkömmliches Feuerzeug benutzt werden. Der Brenner ist vorzugsweise über einen Druckminderer mit dem Vorratstank zur Versorgung des Brenners mit einem kontinuierlichen Druck verbunden, wobei ggf. der Druckminderer des Brenners und des Nachfüllventils identisch sind.

[0044] In einer weiter bevorzugten Vorrichtung sind die Aufbewahrungstasche, der (Vormisch)-Brenner und ein Druckknopf zum Betätigen des (Vormisch)-Brenners so angeordnet sind, dass alle Funktionen der Tankstation (Öffnen und Schließen der Aufbewahrungstasche, Aufstecken des Mundstücks und Anzünden des Heizstabs) ohne Umgreifen von dem Benutzer der Vorrichtung genutzt werden können.

[0045] Wie bereits bemerkt, wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen auf hier nicht weiter aufgeführte mögliche Merkmale der Vorrichtung, wie Zündvorrichtung, Drossel, Brenner der Vorrichtung selbst, Brennerventil, Füllventil zum Befüllen des Gasvorratstanks der Vorrichtung, usw., wie in WO 2008/113420 A1 gezeigt und beschrieben, wodurch sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0046] Im Folgenden werden nun Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben.

[0047] Fig. 1 zeigt das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung anhand der einzelnen Zustände der Vorrichtung.

a) Einlegen: Der Heizstab wird mit der Brennerseite voran in die Aufbewahrungstasche der Tankstation gesteckt.

b) Schließen: Die Aufbewahrungstasche wird geschlossen. Der Heizstab befindet sich in der Aufbewahrungstasche.

c) Andrücken: Zum Ende des Schließvorgangs wird der Heizstab auf das Nachfüllventil gepresst. Die Achsen von Heizstab und Nachfüllventil sind kongruent.

d) Nachfüllen: Flüssiggas strömt aus der Tankstation in den Heizstab, bis dieser vollständig gefüllt ist.

[0048] Fig. 2 zeigt beispielhaft einige Verschluss-Kinematiken die dem Grundprinzip der vorliegenden Erfindung entsprechen.

a) Beispiel 1: Parallel geführte kombinierte Deckel-Führungs-Einheit. Eine einteilige Aufbewahrungstasche nimmt den Heizstab auf und bringt ihn in Position. Die Aufbewahrungstasche wird hierzu erst zugedrückt und dann nach oben geschoben.

b) Beispiel 2: Parallel geführtes Deckelelement mit vorauseilendem Führungselement. Der Heizstab wird von einem Führungselement aufgenommen, wobei der Deckel linear geschlossen wird und das Führungselement zuerst den Heizstab und das Nachfüllventil in Kongruenz bringt und den Heizstab anschließend axial gegen das Nachfüllventil presst.

c) Beispiel 3: Kreisförmig geführtes Deckelelement mit vorauseilendem Führungselement. Der Heizstab wird von einem Führungselement aufgenommen, wobei der Deckel auf einer Kreisbahn geschlossen wird und das Führungselement zuerst den Heizstab und das Nachfüllventil in Kongruenz bringt und den Heizstab anschließend axial gegen das Nachfüllventil presst.

[0049] Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit allen wichtigen Elementen. Besonderes Augenmerk liegt bei der Darstellung auf den Elementen der Aufbewahrungstasche und des Rastmechanismus. Ein weiteres wichtiges Element ist der Hydrospeicher in Form eines Blasenspeichers mit nachgeschaltetem Druckminderer zur Versorgung des Vormischbrenners und des Nachfüllventils.

[0050] Fig. 4 zeigt die Funktion der Kinematik einer bevorzugten Ausgestaltung der Tankstation in folgenden Schritten:

a) Geschlossen: Die Aufbewahrungstasche ist mit eingelegtem Heizstab geschlossen. Heizstab und Nachfüllventil sind dicht miteinander verbunden. Deckelelement und Führungselement liegen parallel zueinander. Das Deckelelement ist über den Zapfen durch den Rastmechanismus, welcher in dieser Zwangslage durch die Federelemente leicht nach unten vorgespannt ist, arretiert.

b) Entriegeln: Durch Überdrücken der Aufbewahrungstasche wird der Zapfen des Deckelelementes nach hinten gedrückt, wodurch der durch die Federelemente leicht nach unten vorgespannte Rastmechanismus sich so nach oben bewegt, dass der Zapfen in die Öffnungsbahn gelangt.

c) Öffnen: Durch die Deckelfeder wird das Deckelelement geöffnet. Der Zapfen läuft dabei in der Öffnungsbahn, wodurch er den Rastmechanismus zunehmend nach oben bewegt und dieser über die Federelemente nach oben gespannt wird. Das Führungselement ist über ein Gelenk mit dem Deckelelement verbunden, sodass es ebenfalls geöffnet wird. Eine zusätzliche Führung sorgt dafür, dass das Führungselement zuerst in axialer Richtung vom Nachfüllventil gelöst wird und erst dann nach außen schwingt.

d) Geöffnet: Die Aufbewahrungstasche ist vollständig geöffnet, die Mundstückseite des Heizstabs ist nun freigegeben. Deckelelement und Führungselement liegen parallel zueinander. Der Zapfen befindet sich jetzt außerhalb des Rastmechanismus, welcher sich jetzt, da sich die Kraft der Federelemente in dieser Position gegenseitig aufhebt, im entspannten Zustand befindet und die Schließbahn freigibt.

e) Schließen: Das Deckelelement wird durch Drücken entgegen der Deckelfeder geschlossen. Der Zapfen läuft dabei in der Schließbahn, wodurch er den Rastmechanismus zunehmend nach unten bewegt und dieser über die Federelemente nach unten gespannt wird. Das Führungselement ist über ein Gelenk mit dem Deckelelement verbunden, sodass es ebenfalls geschlossen wird. Eine zusätzliche Führung sorgt dafür, dass das Führungselement zuerst nach innen schwingt und dann in axialer Richtung auf das Nachfüllventil gedrückt wird.

f) Verriegeln: Durch Überdrücken der Aufbewahrungstasche wird der Zapfen des Deckelelementes nach hinten gedrückt, wodurch der durch die Federelemente stark nach unten vorgespannte Rastmechanismus sich so nach oben bewegt, dass der Zapfen in die Zwangslage gelangt. Beim Loslassen des Deckels ist dieser geschlossen.

[0051] Fig. 5 zeigt das Handling der Tankstation in Kombination mit Heizstab und Mundstück grob vereinfacht in drei Schritten. Die Tankstation liegt dabei so in der Hand, dass die Aufbewahrungstasche mit Zeige-, Mittel- und Ringfinger und der Druckknopf zum Starten des Vormischbrenners mit dem Daumen gedrückt werden kann ohne Umgreifen.

a) Mundstück aufstecken: Die Aufbewahrungstasche ist bereits geöffnet. Ein Mundstück wird auf den Heizstab aufgesteckt.

b) Rauchfreie Zigarette entnehmen: Die Mundstück-Heizstab-Kombination wird aus der Aufbewahrungstasche entnommen.

c) Rauchfreie Zigarette anzünden: Die Aufbewahrungstasche ist geschlossen. Der Vormischbrenner ist durch Betätigung des Druckknopfes aktiv und bereit zum Entzünden des Heizstabs.

[0052] Fig. 6 zeigt einen dreidimensionalen Schnitt durch die obere Tankstation, wobei der Hydrospeicher, der Druckminderer, das Nachfüllventil und der Brenner mit den Elementen Druckknopf, Piezozünder, Brennerventil, Ventilhebel, Ventilfeder und Brennkammer sowie der Ventilkopf mit den Verbindungskanälen zwischen Druckminderer, Nachfüllventil, Brennerventil und Brennkammer dargestellt wird.

[0053] Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung des Rastmechanismus, wobei der Rastmechanismus durch einen Fanghaken mit Anlaufschräge, welcher durch ein Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft geschlossen und durch einen Taster geöffnet werden kann, realisiert wird.

a) Aufbewahrungstasche geöffnet.

b) Aufbewahrungstasche geschlossen.

Beschreibung einiger bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung

[0054] In einer bevorzugten Ausgestaltung dient eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Tankstation 1 in einem System nach WO 2008/113420 A1, d. h. als Vorrichtung zum Aufbewahren, Wiederbefüllen mit Brennstoff und Entzünden eines Heizstabs 8, welcher in Kombination mit einem Mundstück 9 ein rauchfreies Inhalationsprodukt bildet.

[0055] In dieser Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung,

➢ eine Tankstationshülle 11, welche als Komponententräger mit allen Baugruppen in Verbindung steht und die Haltefläche für den Benutzer darstellt.

➢ eine zweiteilige Aufbewahrungstasche 2, welche aus einem Führungselement 23 und einem Deckelelement 22 besteht, wobei das Deckelelement 22 mit der Tankstationshülle 11 durch ein drehbares Deckelgelenk 222, eine Deckelfeder 221 zum Öffnen der Aufbewahrungstasche und mindestens einen in einer Bahnkurve 322 laufenden Zapfen 321 verbunden ist, wobei das Deckelelement 22 mit dem Führungselement 23 über ein Führungsgelenk 231 drehbar verbunden ist und wobei das Führungselement 23 weiterhin mit der Tankstationshülle 11 über einen in einer Führungskurve 232 laufenden Stift verbunden ist, wobei sich das Führungsgelenk 231 beim Öffnen und Schließen des Deckelelements 22 auf einer solchen Kreisbahn um das Deckelgelenk 222 bewegt, dass das Führungselement 23 in Relation zur Tankstationshülle 11 aufgrund der Führungskurve 232 beim Öffnen erst axial vom Nachfüllventil 4 weg und dann aus der Tankstation 1 heraus und beim Schließen erst in die Tankstation 1 hinein und dann axial zum Nachfüllventil 4 hin bewegt wird.

➢ einen Hydrospeicher 6 umfassend eine Tankhülle 63, ein Füllventil 621, ein Überdruckventil 622, eine elastische Speicherblase 61 und einen Druckminderer 5, wobei die Speicherblase 61 den Innenraum der Tankhülle 63 in zwei Kammern unterteilt und die Kammer innerhalb der Speicherblase 611 vorzugsweise mit flüssigem Butan und die Kammer außerhalb der Speicherblase 612 vorzugsweise mit Stickstoff gefüllt ist, wobei das Füllventil 621 und das Überdruckventil 622 die Stickstoffkammer 612 mit der Umgebung verbinden und wobei die Butankammer 611 mit der Vordruckseite des Druckminderers 5 verbunden ist.

➢ einem Nachfüllventil 4, welches mit der Hinterdruckseite des Druckminderers 5 in Verbindung steht, wobei das Nachfüllventil 4 vorzugsweise aus einer Ventilplatte 41, einem Ventilkegelstift 42 einer Ventilfeder 43 und einem Dichtungsbalg 44 besteht.

➢ einem Vormischbrenner 71, umfassend einen Druckknopf 72 zum Betätigen eines Piezozünders 73 und Drücken eines Ventilhebels 741, welcher ein Brennerventil 74 öffnet, eine Ventilfeder 742 zum Schließen des Brennerventils 74, und eine dem Brennerventil 74 nachgeschaltete Brennkammer 75.

[0056] Das Führungselement 23 umfasst eine zylindrische Tasche, die einen Heizstab 8 im eingesteckten Zustand mindestens soweit umschließt, dass er radial im Führungselement 23 fixiert.

[0057] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Führungsgelenk 231 ein definiertes Spiel auf, welches beim Überdrücken des Deckelelements 22 weitere Bewegungen des Führungselements 23, ggf. bis auf eine Verschiebung in der axialen Richtung des Nachfüllventils 4 verhindert und im geöffneten Zustand eine parallele Anordnung von Deckelement 22 und Führungselement 23 ermöglicht.

[0058] Die Rotationsbewegung des Deckelelements 22 ist gegenüber der Tankstationshülle 11 durch einen oder zwei Zapfen 321, welche in einer Bahnkurve 322 um das Deckelgelenk 222 laufen, so in ihrem Winkel begrenzt, dass sich gegenüber der geschlossenen Normalstellung des Deckels ein maximaler Öffnungswinkel in die eine und ein maximaler Überdrückungswinkel in die andere Richtung ergeben.

➢ Geschlossene Normalstellung bedeutet hier, der geschlossenen Zustand der Aufbewahrungstasche 2, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung die Aufbewahrungstasche 2 und die Tankstationshülle 11 einen geschlossenen Körper ergeben, welcher in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung keine Angriffsmöglichkeiten zum Aufhebeln der Aufbewahrungstasche 2 bietet, was dadurch erreicht wird, dass im geschlossenen Zustand alle Flächen der Aufbewahrungstasche 2, die, wenn eine Kraft auf sie ausgeübt wird, ein Öffnungsmoment um das Deckelgelenk 222 erzeugen, durch die Tankstationshülle 11 verdeckt sind.

➢ Maximaler Öffnungswinkel beschreibt hier den Winkel, der notwendig ist, um im geöffneten Zustand der Aufbewahrungstasche 2 ein Mundstück 9 auf den Heizstab 8 aufstecken und den Heizstab 8 aus der Aufbewahrungstasche 2 entnehmen und wieder einstecken zu können.

➢ Maximaler Überdrückungswinkel meint hier den Winkel, welcher aufgrund der Zapfen- und Bahnkurvengeometrie, der Fertigungstoleranzen, Materialeigenschaften von Zapfen 321 und Bahnkurvenschlitten 32 und Haptik notwendig ist, um einen definierten Ent- und Verriegelungsprozess durch Überdrücken des Deckelements 22 zu gewährleisten.

[0059] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bewegt (bewegen) sich der (die) Zapfen 321, außer im maximal geöffneten Zustand, in einer Bahnkurve 322 von einem oder mehreren beweglichen Bahnkurvenschlitten 32 mit einer Öffnungsbahn 324 und einer Schließbahn 323 und einer Einrastposition im Schnittpunkt der Öffnungsbahn 324 und Schließbahn 323.

[0060] Der (die) Bahnkurvenschlitten 32, welcher (welche) gegenüber der Tankstationshülle 11 linear auf einer begrenzten Strecke beweglich gelagert ist (sind), wird (werden) durch die Position des (der) Zapfens (Zapfen) 321 zwangsgeführt, solange sich das Deckelelement nicht im geöffneten Zustand befindet.

[0061] Der (die) Bahnkurvenschlitten 32 ist (sind) über zwei Federelemente mit der Tankstationshülle 11 verbunden, so dass wenn keine Kraft durch den (die) in der (den) Bahnkurve(n) 322 befindlichen Zapfen 321 auf den (die) Bahnkurvenschlitten 32 ausgeübt wird, dieser (diese) in einer mittleren Ruheposition verharrt (verharren), wobei die mittlere Ruheposition eingenommen wird, wenn die Aufbewahrungstasche 2 vollständig geöffnet ist.

[0062] Beim Schließen der Aufbewahrungstasche 2 wird (werden) der (die) Zapfen 321 in die Schließbahn(en) 323 eingeführt, wobei der (die) Bahnkurvenschlitten 32 nach unten vorgespannt wird (werden) bis der (die) Zapfen durch Überdrücken des Deckelelements 22 und den (die) nach unten vorgespannte(n) Bahnkurvenschlitten 32 aus der (den) Schließbahn(en) 323 in die Einrastposition der Bahnkurve(n) 322 springt (springen), wobei die Vorspannung des der Bahnkurvenschlittens (Bahnkurvenschlitten) 32 sich verringert, der (die) Bahnkurvenschlitten 32 aber nicht in die Ruheposition zurückkehrt (zurückkehren).

[0063] Beim Öffnen der Aufbewahrungstasche 2 wird (werden) der (die) Zapfen 321 durch Überdrücken des Deckelelements 22 und die restliche Vorspannung des (der) Bahnkurvenschlittens (Bahnkurvenschlitten) 32 in die Öffnungsbahn(en) 324 geführt, wobei der (die) Bahnkurvenschlitten 32 während des Öffnens nach oben vorgespannt wird (werden), bis der (die) Zapfen im geöffneten Zustand der Aufbewahrungstasche 2 den (die) Bahnkurvenschlitten 32 freigibt (freigeben) und dieser (diese) in die Ruheposition zurückspringt (zurückspringen).

Tabelle 1: Referenzliste

Nr.	Allgemeine Bezeichnung	Spezifische Bezeichnung
1	Vorrichtung	Tankstation
11	Tankstationshülle
2	Aufbewahrungstasche	Deckel-Führungs-Einheit
22	Deckelelement
221	Mittel zur Erzeugung einer Federkraft	Deckelfeder
222	Deckelgelenk
23	Führungselement
231	Führungsgelenk
232	Führungskurve
3	Rastmechanismus
311	Fanghaken
312	Taster
313	Anlaufschräge
314	Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft
32	Bahnkurvenschlitten
321	Zapfen
322	Bahnkurve
323	Schließbahn
324	Öffnungsbahn
325	Federelemente
4	Nachfüllventil
41	Ventilplatte
42	Ventilkegelstift
43	Ventilfeder
44	Dichtungsbalg
5	Druckminderer
6	Gasvorratstank	Hydrospeicher
61	Speicherblase
611	Kammer innerhalb der Speicherblase	Butankammer
612	Kammer außerhalb der Speicherblase	Stickstoffkammer
621	Füllventil
622	Überdruckventil
63	Tankhülle
71	Brenner	Vormischbrenner
72	Druckknopf
73	Piezozünder
74	Brennerventil
741	Ventilhebel
742	Ventilfeder
75	Brennkammer
8	Heizvorrichtung	Heizstab
81	Brennerseite
82	Mundstückseite oder Einlassventilseite
83	Einlassventil
9	Mundstück

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Aufbewahrung und Flüssiggasversorgung einer separaten Heizvorrichtung (8) vorzugsweise in Form eines Heizstabs zur Erzeugung eines heißen Gases zur rauchfreien Inhalation von Nikotin und/oder Zusatzstoffen, wobei die Vorrichtung (1) folgendes umfasst:

➢ einen Gasvorratstank (6) zum Bereitstellen von Flüssiggas,

➢ ein Nachfüllventil (4) zum Wiederbefüllen mit Flüssiggas der Heizvorrichtung (8) mit einem formschlüssig und gasdicht damit verbindbaren stirnseitigen Einlassventil (83) und einem Brenner an der entgegengesetzten Stirnseite,

➢ vorzugsweise einen Druckminderer (5) zur Versorgung des Nachfüllventils (4) mit einem kontinuierlichen Druck und

➢ eine Aufbewahrungstasche (2) mit wenigstens einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand,

wobei im geöffneten Zustand die Heizvorrichtung (8) axial in die Aufbewahrungstasche (2) mit der Brennerseite (81) voran eingeführt wird und während des Schließvorgangs der Aufbewahrungstasche (2) so in einer oder mehreren Bahnkurve(n) geführt wird, dass zuerst die Achse der Heizvorrichtung (8) mit der des Nachfüllventils (4) in Kongruenz gebracht wird und dann die Einlassventilseite (82) axial gegen das Nachfüllventil (4) gedrückt wird, wodurch das Nachfüllventil (4) öffnet und wobei die Heizvorrichtung (8) beim Öffnungsvorgang zuerst axial vom Nachfüllventil (4) getrennt und dann aus der Kongruenz heraus in den geöffneten Zustand versetzt wird, sodass die Einlassventilseite (82) frei liegt und die Heizvorrichtung (8) axial aus der Aufbewahrungstasche (2) entnommen werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gasvorratstank (6) ein Hydrospeicher ist, bevorzugt ein Blasen-, Membran-, Kolben- oder Metallbalgspeicher, besonders bevorzugt ein Blasen-, Membran- oder Metallbalgspeicher.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufbewahrungstasche (2) mindestens ein Deckelelement (22) umfasst, welches im geöffneten Zustand die Einlassventilseite (82) der Heizvorrichtung (8) freigibt und die Heizvorrichtung (8) im geschlossenen Zustand vollständig verdeckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aufbewahrungstasche (2) mindestens ein Führungselement (23) umfasst, welches die Heizvorrichtung (8) beim Öffnen und Schließen der Aufbewahrungstasche (2) in einer oder mehreren Bahnkurven (322) führt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, wobei das (die) Deckelelement(e) (22) und das (die) Führungselement(e) (23) identisch ist (sind).

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, wobei das (die) Deckelelement(e) (22) und das (die) Führungselement(e) (23) separate Bauteile sind, die über eine Kinematik miteinander gekoppelt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Aufbewahrungstasche (2) durch Mittel zur Erzeugung einer Federkraft (221) im geöffneten Zustand gehalten wird und wobei ein Rastmechanismus (3) die Aufbewahrungstasche (2) nach dem Schließen entgegen dieser Federkraft selbständig in der geschlossenen Position hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Rastmechanismus (3) durch einen im geschlossenen Zustand formschlüssig eingreifenden Fanghaken (311) gebildet wird, wobei das Eingreifen des Fanghakens (311) über einen Taster (312) und oder Schieber gesteuert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Fanghaken (311) durch Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft (314) in der geschlossenen Position gehalten wird und über eine geometrische Kontur, vorzugsweise eine Anlaufschräge (313), beim Schließen der Aufbewahrungstasche (2) entgegen der Rückstellkraft öffnet und in der geschlossenen Endposition einrastet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Rastmechanismus (3) der Aufbewahrungstasche (2) über eine Zwangsführung mindestens eines Zapfens (321) in mindestens einer zwei- oder dreidimensional ausgeprägten Bahnkurve (322) mit unterschiedlicher Schließ- (323) und Öffnungsbahn (324) erfolgt, wobei der Wechsel zwischen der Öffnungs- (324) und der Schließbahn (323) jeweils im geöffneten und geschlossenen Zustand erfolgt und der geschlossene Zustand durch jeweiliges Überdrücken der Aufbewahrungstasche (2) eingenommen und verlassen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Zwangsführung des (der) Zapfen(s) (321) und/oder der Bahnkurve(n) (322) durch eine asymmetrische Überlagerung von Federkräften verursacht durch mindestens zwei Federelemente (325) gesteuert wird, wobei die überlagerten Federkräfte beim Durchlaufen der Bahnkurve (322) jeweils im offenen und geschlossenen Zustand ein lokales energetisches Minimum aufweisen, wobei das lokale energetische Minimum im offenen Zustand geringer ist, als das lokale energetische Minimum im geschlossenen Zustand.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 und nach Anspruch 11, wobei beide Rastmechanismen kombiniert werden.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Nachfüllventil (4) nur während des Überdrückens öffnet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin umfassend einen Vormischbrenner (71), vorzugsweise zum Zünden der Heizvorrichtung (8), wobei die Aufbewahrungstasche (2), der Vormischbrenner (71) und ein Druckknopf (72) zum Betätigen des Vormischbrenners so angeordnet sind, dass alle Funktionen der Vorrichtung ohne Umgreifen von einem Benutzer genutzt werden können.

Zeichnung