Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lampe für eine verlängerte Funktionsdauer, mit wenigstens einem, in einer Halterung gelagerten Docht und mit flüssigem oder verflüssigbarem festem Brennstoff.
Lampen der genannten Art sind schon bekannt. In einem Behälter befindet sich der flüssige Brennstoff, meistens Petroleum, und die Halterung des aus Baumwollfäden bestehenden Dochtes ist in der Regel aus Metall gefertigt. Die Verlängerung der Funktionsdauer wird praktisch nur mit der Vergrösserung des Vorrates des flüssigen Brennstoffes erreicht. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der aus Baumwollfäden bestehende Docht während des Brennens des flüssigen Brennstoffes auch selbst abbrennt. Dies verursacht, dass der herausragende Teil des Dochtes kürzer wird und die Flamme kleiner.
Um wieder die ursprüngliche Grösse der Flamme zu erreichen, muss der Docht aufwärts geschoben werden, wozu insbesondere bei grösseren Petroleumlampen ein Zahnstift vorgesehen ist, der sich in vertikaler Lage befindet und die Oberfläche des Dochtes berührt und bei dessen Drehen die Höhe des Dochtes eingestellt werden kann. Diese Massnahme vermindert die gewünschte Funktionsdauer der Lampe, weil ziemlich oft die Flamme von Hand reguliert werden muss. Es werden Versuche gemacht, den Docht aus Glas herzustellen. Weil die Schmelztemperaturen des Glases verhältnismässig niedrig sind, bestand bei dieser Ausführungsform die Gefahr, dass zum Beispiel mit Anzünden mit Hilfe eines Feuerzeugs mit einer Flamme mit hoher Temperatur das Ende des Dochtes zusammengeschmolzen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des bekannten zu beseitigen und eine Lampe für eine verlängerte Funktionsdauer zu schaffen, bei der die gewünschte Dauer des Leuchtens ohne zusätzliche Regulation, z.B. mit der Hand, erreicht wird.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei den Temperaturen der Flamme der Lampe mit flüssigem oder verflüssigbarem festem Brennstoff werden die Metallfasern praktisch nicht abgebrannt. Nur nach einer langen Betriebsdauer der Lampe ist es zweckmässig, den Docht zu reinigen. Die Kapillareigenschaften des aus Metallfasern bestehenden Dochtes werden den Kapillareigenschaften des Dochtes aus Baumwollfäden angepasst.
Es ist zweckmässig, wenn der Docht aus Metallfasern besteht, die ein Metallgewebe bilden, das in die Form eines Dochtes zusammengewickelt und/oder verdrillt ist. Solche Metallgewebe sind handelsüblich, bestehen meistens aus Chrom-Stahl oder Nickel-Chrom-Stahl und weisen eine Maschenweite von etwa 50 Mikrometern oder weniger auf, so dass nach Verdrillen oder Zusammenwicklung des Dochtes aus diesem Metallgewebe eine gute Kapillarascension erreicht wird.
Nach einer Variante besteht der Docht aus einzelnen Metallfasern, die verdrillt oder geflochten sind. Bei dieser Ausführungsform können selbstverständlich beliebige elastische Metallfasern verwendet werden, wobei Fasern mit möglichst kleinem Durchmesser gewählt werden und das Verdrillen oder Flechten wird so durchgeführt, dass zwischen den Metallfasern möglichst schmale längliche Zwischenräume entstehen. Durch diese Ausführungsform wird die Kapillarwirkung des Dochtes erhöht und auch das Vergasen und Erhitzen des flüssigen Brennstoffes wird bei niedrigeren Temperaturen erreicht als bei grösseren Volumen des flüssigen Brennstoffes innerhalb des Dochtes.
In einigen Fällen ist es zweckmässig, zusätzlich zu den Metallfasern Baumwollfäden zusammen zu verbinden. Diese Baum wollfäden werden zwar am oberen Teil des Dochtes abgebrannt, sie unterstützen jedoch die Kapillarwirkung der zusammengebundenen Metallfasern.
Vorteilhaft weisen die Metallfasern einen Durchmesser kleiner als 0,1 mm auf. Der erwähnte Durchmesser ermöglicht eine Herstellung des Dochtes mit sehr kleinen und somit sehr günstigen Zwischenräumen für den flüssigen Brennstoff.
Zweckmässig bestehen die Metallfasern aus einem Chrom-Stahl oder einem Nickel-Chrom-Stahl. Diese Legierungen weisen auch bei Fasern mit kleinen Durchmessern eine ausreichende Festigkeit auf, die für die Herstellung des Dochtes notwendig ist.
Nach einer einfachen Weiterbildung ist die Halterung als ein Loch in einem Schwimmkörper ausgebildet. Der Schwimmkörper kann aus Glas hergestellt werden, wobei auch andere Materialien in Frage kommen. Es soll jedoch selbstverständlich darauf geachtet werden, dass die Umgebung der Halterung wenigstens im oberen Teil aus einem Material besteht, dessen Brenn- oder Schmelztemperatur wesentlich höher ist, als die Temperatur der Flamme und die Temperatur des anzündenden Werkzeuges, das heisst des Streichholzes oder des Feuerzeugs.
Eine zweckmässige Ausbildung besteht darin, dass die Halterung durch ein Loch eines Röhrchens gebildet ist, dessen Unterteil in einem Behälter für den flüssigen Brennstoff befestigt ist. Diese Lösung ist konstruktiv sehr einfach und durch diese Ausführungsform können normale Kerzen mit festem Brennstoff (Talg, Bienenwachs, Parafin, Stearin) imitiert werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der Docht in der Halterung in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei der obere Rand der Halterung den herausragenden, zum Anzünden bestimmten Teil des Dochtes definiert. Durch diese Konstruktion kann mit einfachen Mitteln die Grösse der Flamme eingestellt werden. Bei einer nichtbrennenden Lampe wird die Einstellung von Hand eventuell mit Hilfe einer Pinzette gemacht, wobei die Pin zette oder ein ähnliches Werkzeug bei der schon brennenden Flamme vewendet wird.
Für die Höheneinstellung der herausragenden zum Anzünden bestimmten Länge des Dochtes kann insbesondere bei grösseren Lampen eine einfache Vorrichtung zugeordnet sein. Diese Vorrichtungen können speziell für die vorliegende Lösung konstruiert werden oder es können die schon bei den Petroleumlampen mit einem Baumwolldocht verwendeten Anordnungen angesetzt werden.
Durch die Wärmeleitung des Dochtes und/oder seiner Halterung wird das Verflüssigen von festem Brennstoff erreicht. Dabei können feste Brennstoffe, wie z.B. Paraffin, Stearin oder Bienenwachs, angesetzt werden. Der Docht ist mit diesem festen Brennstoff getränkt, so dass es beim Anzünden des obere Teil des Dochtes zu brennen beginnt. Durch die Wärmeleitung des metallischen Dochtes oder seiner Halterung wird der feste Brennstoff verflüssigt. Weil der untere Teil des Dochtes in den festen Brennstoff hineinragt, wird dieser feste Brennstoff in der Umgebung dieses unteren Teils des Dochtes ebenfalls verflüssigt, und der Betrieb der Lampe entspricht dann im wesentlichen dem schon beschriebenen Betrieb einer Lampe mit einem flüssigen Brennstoff.
Die Erfindung wird anhand von einigen Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugziffern versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen achsialen Schnitt durch eine beispielsweise Ausfertigung der erfindungsgemässen Lampe mit einem Schwimmkörper,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Beispiel gemäss Fig. 1,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine andere beispielsweise Ausfertigung der erfindungsgemässen Lampe, in der der Docht in einem Röhrchen gehalten wird,
Fig. 4 eine beispielsweise Vorrichtung zur Höheneinstellung des Dochtes,
Fig. 5 eine Vorderansicht auf einen Docht, der aus verdrillten Metallfasern besteht,
Fig. 5a die Draufsicht auf den Docht gemäss Fig. 5,
Fig. 6 einen Docht, der aus Metallfasern und Baumwollfäden geflochten ist,
Fig. 6a eine Draufsicht auf den Docht gemäss Fig. 6,
Fig. 7 eine Ansicht auf ein Metallgewebe und
Fig. 7a eine Ansicht auf einen Docht, der aus dem Metallgewebe gemäss Fig. 7 gewickelt ist.
Gemäss Fig. 1 ist in einem Behälter 1 ein flüssiger Brennstoff 2. In diesem Beispiel besteht der Behälter aus Glas und der flüssige Brennstoff ist das handelsübliche Paraffinöl. Auf der Oberfläche des flüssigen Brennstoffes 2 schwimmt ein aus Glas bestehender Schwimmkörper 3, der ringförmig ausgebildet ist und im Inneren Luft 4 aufweist. In der Mitte ist eine Halterung 5 für den Docht 6 ausgebildet. In diesem Fall ist das ein zylindrisches Loch 5, für flache Dochte wird selbstverständlich auch ein Loch hergestellt, das der Form des Dochtes entspricht. Die konkreten Ausführungen des Dochtes 6 werden später anhand einiger Figuren beschrieben. Der obere Rand der Halterung 5 begrenzt die herausragende Länge des Dochtes 6 und definiert somit die Grösse der Flamme nach dem Anzünden.
Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf die erfindungsgemässe Lampe gemäss Fig. 1. In diesem Beispiel wurden runde Formen des Behälters 1 und des Schwimmkörpers 3 gewählt. Es ist selbstverständlich, dass auch andere Formen ausgebildet werden können, was jedoch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht betrifft.
Die Ausbildung gemäss der Fig. 3 zeigt zusätzlich zu dem schon beschriebenen Behälter 1 mit Paraffinöl 2 ein Röhrchen 7 das verhältnismässig lang ist und den Eindruck einer Kerze mit festem Brennstoff erreichen soll. Auf dem Röhrchen 7 ist ein Wulst 7 min ausgebildet, der auf die Abstützung 8 des Behälters 1 aufgesetzt ist. Durch diese Massnahme wird die Entfernung des unteren Endes des Röhrchens 7 in Bezug auf den Boden des Behälters 1 gegeben. Es ist selbstverständlich, dass diese Entfernung möglichst klein gehalten wird, damit der Docht 6 auch im unteren Teil abgestützt wäre. Der Docht 6 reicht zweckmässig bis zu dem Boden des Behälters 1, damit er den flüssigen Brennstoff auch bei niedrigem Niveau durch seine Kapillarität saugen kann. In den erwähnten Beispielen wurde als flüssiger Brennstoff 2 Petroleum genannt.
Für die erfindungsgemässen Lampen sind jedoch auch andere verhältnismässig leicht brennbare Flüssigkeiten, sogar Speiseöl, geeignet. Beim Anzünden können handelsübliche Streichhölzer verwendet werden. Wenn bei der Lösung gemäss Fig. 1 der Behälter 1 hoch ist, um die Flamme vor dem Wind oder der Zugluft zu schützen, können zum Anzünden die handelsüblichen langen Streichhölzer oder ein langes Feuerzeug verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine einfache Vorrichtung 9 zur Höheneinstellung des Dochtes 6. Auf dem Röhrchen 7 ist ein Ring aufgeschoben, der sich über eine Erhöhung 10 am Röhrchen 7 abstützt. Die untere Kante des Ringes ist wenigstens in einem Teil schief ausgebildet, so dass durch einfaches Drehen mit der Vorrichtung 9 die Höheneinstellung des herausragenden Teils des Dochtes 6 und somit die Grösse der Flamme realisiert wird.
Fig. 5 zeigt einen Docht 12, der aus Metallfasern 11 verdrillt ist. Die zugehörige Fig. 5a stellt eine Draufsicht auf den Docht 12 dar. Dieser Docht 12 besteht aus 600 Metallfa sern 11, die aus Nickel-Chrom-Stahl bestehen und einen Durchmesser von 0,09 mm aufweisen.
Ein Docht 14 gemäss der Fig. 6 ist aus Metallfasern 11 und Baumwollfäden 13 geflochten. Die Fig. 6a zeigt wieder die entsprechende Draufsicht auf diesen Docht 14. Die Aufgabe der Baumwollfäden 13 ist schon früher beschrieben worden. Die Metallfasern 11 entsprechen denjenigen gemäss der Fig. 5 und die Baumwollfäden 13 weisen einen handelsüblichen Durchmesser (etwa 0,2 mm) auf.
Fig. 7 zeigt ein Metallgewebe. In diesem Beispiel handelt es sich um ein handelsübliches Metallgewebe der Firma DRAWAG AG, CH-8605 Regensdorf, das eine Maschenweite vom 50 Mikrometern aufweist und für die Herstellung des erfindungsgemässen Dochtes besonders geeignet ist. Die Fig. 7a zeigt einen Docht 16, der aus dem Metallgewebe 15 gemäss Fig. 7 gewickelt ist. Wegen der Übersichtlichkeit sind die Maschen in Fig. 7a in bezug auf diejenigen der Fig. 7 zusätzlich vergrössert. Selbstverständlich wird das Wickeln mit möglichst kleinen Zwischenräumen durchgeführt. Das gewickelte Gewebe 15 kann zusätzlich auch verdrillt werden.
Die in den Zeichnungen 5 bis 7a eingezeichneten Metallfasern 11, Baumwollfäden 13 und das Metallgewebe 15 sind begreiflich im wesentlich vergrösserten Massstab gezeichnet. Die Figuren 6, 7 und 7a sind nur schematisch dargestellt.
Die Ausführungsform mit festem verflüssigbarem Brennstoff weist mehrere Vorteile auf. In den Figuren 1 und 3 ist zwar ein flüssiger Brennstoff 2 eingezeichnet, der kann jedoch durch einen festen verflüssigbaren Brennstoff ersetzt werden. Dass dieser Brennstoff im Docht 6 infolge der Kapillarwirkung erst nach dessen Verflüssigung steigt, ist selbstverständlich. Die Lampe kann inkl. des Brennstoffes transportiert und verkauft werden, wobei selbstverständlich entsprechend geformte Ersatzfüllungen des festen Brennstoffes auch gefertigt sein können. Insbesondere für die Verwendung als Dekoration, wobei in einer Lampe mehrere Dochte angeordnet sind, ist diese Lösung sehr vorteil haft. Der feste verflüssigbare Brennstoff kann sowohl in der Kombination mit einem Schwimmkörper 3 oder bei der Befestigung in den Röhrchen 7 angesetzt werden.
Die Erfindung ist auf das Dargestellte nicht begrenzt. So können zum Beispiel Schwimmkörper 3 mit mehreren Dochten 6 angesetzt werden. Bei der beispielsweisen Ausführungsform gemäss Fig. 3 können in einem Behälter 1 auch mehrere Röhrchen 7 mit zuständigen Dochten 6 eingesetzt werden, wobei die Länge der Röhrchen 7 und der Dochte 6 entweder, gleich oder abgestuft ist. Die Vewendung des festen verflüssigbaren Brennstoffes ermöglicht auch eine mehrfarbige, ornamentale Anordnung des erwähnten festen verflüssigbaren Brennstoffes.
The present invention relates to a lamp for an extended service life, with at least one wick mounted in a holder and with liquid or liquefiable solid fuel.
Lamps of the type mentioned are already known. The liquid fuel, usually petroleum, is in a container, and the holder for the wick, which is made of cotton threads, is usually made of metal. The extension of the service life is practically only achieved by increasing the supply of liquid fuel. However, this has the disadvantage that the wick consisting of cotton threads also burns itself during the burning of the liquid fuel. This causes the protruding part of the wick to become shorter and the flame to become smaller.
In order to regain the original size of the flame, the wick must be pushed upwards, for which purpose a toothed pin is provided, in particular in the case of larger petroleum lamps, which is in a vertical position and touches the surface of the wick and when it is turned, the height of the wick can be adjusted . This measure reduces the desired operating time of the lamp, because quite often the flame has to be adjusted by hand. Attempts are being made to make the wick out of glass. In this embodiment, because the melting temperatures of the glass are relatively low, there was a risk that the end of the wick would be melted together, for example by lighting with the aid of a lighter with a high-temperature flame.
The invention is based on the object of eliminating the disadvantages of the known and creating a lamp for an extended service life in which the desired duration of lighting without additional regulation, e.g. by hand.
The above object is achieved by the characterizing part of patent claim 1. At the temperatures of the flame of the lamp with liquid or liquefiable solid fuel, the metal fibers are practically not burned off. It is only advisable to clean the wick after the lamp has been in use for a long time. The capillary properties of the wick made of metal fibers are adapted to the capillary properties of the wick made of cotton threads.
It is expedient if the wick consists of metal fibers that form a metal mesh that is wound and / or twisted into the shape of a wick. Such metal meshes are commercially available, mostly consist of chromium steel or nickel-chromium steel and have a mesh size of approximately 50 micrometers or less, so that a good capillary ascertainment is achieved after twisting or coiling the wick out of this metal mesh.
According to a variant, the wick consists of individual metal fibers that are twisted or braided. In this embodiment, of course, any elastic metal fibers can be used, fibers with the smallest possible diameter being chosen and twisting or braiding being carried out in such a way that the narrowest possible elongated spaces are formed between the metal fibers. This embodiment increases the capillary action of the wick and also the gasification and heating of the liquid fuel is achieved at lower temperatures than with larger volumes of the liquid fuel inside the wick.
In some cases it is advisable to join cotton threads together in addition to the metal fibers. These cotton threads are burned off at the top of the wick, but they support the capillary action of the bonded metal fibers.
The metal fibers advantageously have a diameter of less than 0.1 mm. The diameter mentioned makes it possible to manufacture the wick with very small and therefore very favorable spaces for the liquid fuel.
The metal fibers suitably consist of a chromium steel or a nickel-chromium steel. These alloys also have sufficient strength for fibers with small diameters, which is necessary for the manufacture of the wick.
According to a simple development, the holder is designed as a hole in a floating body. The float can be made of glass, although other materials can also be used. However, it should of course be ensured that the surroundings of the holder, at least in the upper part, consist of a material whose firing or melting temperature is significantly higher than the temperature of the flame and the temperature of the lighting tool, i.e. the match or the lighter .
An expedient embodiment is that the holder is formed by a hole in a tube, the lower part of which is fastened in a container for the liquid fuel. This solution is structurally very simple and through this embodiment normal candles with solid fuel (tallow, beeswax, paraffin, stearin) can be imitated.
It is advantageous if the wick is slidably mounted in the holder in the longitudinal direction, the upper edge of the holder defining the protruding part of the wick intended to be lit. With this construction, the size of the flame can be adjusted with simple means. In the case of a non-burning lamp, the setting may be made by hand with the aid of tweezers, using the tweezers or a similar tool when the flame is already burning.
A simple device can be assigned for the height adjustment of the protruding length of the wick intended for lighting, in particular in the case of larger lamps. These devices can be specially designed for the present solution or the arrangements already used in the petroleum lamps with a cotton wick can be applied.
The liquefaction of solid fuel is achieved by the heat conduction of the wick and / or its holder. Solid fuels, e.g. Paraffin, stearin or beeswax. The wick is soaked in this solid fuel, so that when the upper part of the wick is lit, it starts to burn. The solid fuel is liquefied by the heat conduction of the metallic wick or its holder. Because the lower part of the wick protrudes into the solid fuel, this solid fuel is also liquefied in the vicinity of this lower part of the wick, and the operation of the lamp then essentially corresponds to the operation of a lamp with liquid fuel already described.
The invention is explained in more detail with the aid of some drawings. Identical parts are provided with the same reference numbers in all figures.
Show it:
1 is a vertical axial section through an example of the lamp according to the invention with a floating body,
2 shows a top view of the example according to FIG. 1,
3 shows a vertical section through another example of the lamp according to the invention, in which the wick is held in a tube,
4 shows an example of a device for adjusting the height of the wick,
5 is a front view of a wick made of twisted metal fibers.
5a the top view of the wick according to FIG. 5,
6 shows a wick that is braided from metal fibers and cotton threads,
6a is a plan view of the wick according to FIG. 6,
Fig. 7 is a view of a metal mesh and
7a shows a view of a wick that is wound from the metal mesh according to FIG. 7.
1, there is a liquid fuel 2 in a container 1. In this example, the container is made of glass and the liquid fuel is the commercially available paraffin oil. On the surface of the liquid fuel 2, a float 3 made of glass floats, which is ring-shaped and has air 4 inside. A holder 5 for the wick 6 is formed in the middle. In this case, this is a cylindrical hole 5, for flat wicks, of course, a hole is made that corresponds to the shape of the wick. The specific designs of the wick 6 will be described later with the aid of some figures. The upper edge of the holder 5 limits the outstanding length of the wick 6 and thus defines the size of the flame after lighting.
FIG. 2 shows the top view of the lamp according to the invention according to FIG. 1. In this example, round shapes of the container 1 and the float 3 were chosen. It goes without saying that other shapes can also be formed, but this does not affect the scope of the present invention.
3 shows, in addition to the container 1 with paraffin oil 2 already described, a tube 7 which is relatively long and is intended to give the impression of a candle with solid fuel. A bead 7 min is formed on the tube 7 and is placed on the support 8 of the container 1. This measure gives the removal of the lower end of the tube 7 in relation to the bottom of the container 1. It goes without saying that this distance is kept as small as possible so that the wick 6 would also be supported in the lower part. The wick 6 expediently extends to the bottom of the container 1 so that it can suck the liquid fuel through its capillarity even at a low level. In the examples mentioned, petroleum was mentioned as the liquid fuel 2.
However, other relatively easily flammable liquids, even cooking oil, are also suitable for the lamps according to the invention. Standard matches can be used when lighting. If, in the solution according to FIG. 1, the container 1 is high in order to protect the flame from the wind or drafts, the commercially available long matches or a long lighter can be used for lighting.
4 shows a simple device 9 for adjusting the height of the wick 6. A ring is pushed onto the tube 7, which is supported on the tube 7 by means of an elevation 10. The lower edge of the ring is skewed in at least one part, so that the height of the protruding part of the wick 6 and thus the size of the flame can be adjusted by simply turning the device 9.
Fig. 5 shows a wick 12 which is twisted from metal fibers 11. The associated Fig. 5a shows a plan view of the wick 12. This wick 12 consists of 600 metal fibers 11, which consist of nickel-chrome steel and have a diameter of 0.09 mm.
A wick 14 according to FIG. 6 is braided from metal fibers 11 and cotton threads 13. 6a again shows the corresponding top view of this wick 14. The task of the cotton threads 13 has already been described. The metal fibers 11 correspond to those according to FIG. 5 and the cotton threads 13 have a standard diameter (approximately 0.2 mm).
Fig. 7 shows a metal mesh. This example is a commercially available metal mesh from DRAWAG AG, CH-8605 Regensdorf, which has a mesh size of 50 micrometers and is particularly suitable for producing the wick according to the invention. FIG. 7a shows a wick 16 which is wound from the metal mesh 15 according to FIG. 7. For the sake of clarity, the stitches in FIG. 7a are additionally enlarged with respect to those in FIG. 7. Of course, the winding is carried out with the smallest possible gaps. The wound fabric 15 can also be twisted.
The metal fibers 11, cotton threads 13 and the metal fabric 15 shown in the drawings 5 to 7a are understandably drawn on a substantially enlarged scale. Figures 6, 7 and 7a are only shown schematically.
The solid liquefiable fuel embodiment has several advantages. A liquid fuel 2 is shown in FIGS. 1 and 3, but it can be replaced by a solid liquefiable fuel. It goes without saying that this fuel in the wick 6 only increases after the capillary action liquefies it. The lamp, including the fuel, can be transported and sold, although naturally shaped replacement fillings of the solid fuel can also be made. This solution is particularly advantageous for use as a decoration, with several wicks arranged in one lamp. The solid liquefiable fuel can be used both in combination with a floating body 3 or when fastened in the tube 7.
The invention is not limited to what is shown. For example, floats 3 with several wicks 6 can be attached. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, several tubes 7 with responsible wicks 6 can also be used in a container 1, the length of the tubes 7 and the wicks 6 being either the same or graded. The use of the solid liquefiable fuel also enables a multicolored, ornamental arrangement of the solid liquefiable fuel mentioned.