DE10129238A1 - Feuerzeug - Google Patents

Abstract

Ein Feuerzeug (1) für eine Entladungszündung von Gas enthält eine Sprühdüse (6) zum Ausstoßen von Gas, einen Düsenhalter (8) aus Isolierstoff zum Haltern der Sprühdüse (6) und eine zylindrische Kappe (9) mit einer Flammen-Durchgangsöffnung (91), wobei die Kappe am Außenumfang des Düsenhalters (8) angeordnet ist. Der Düsenhalter (8) besitzt ein Mantelstück (82), welches einen äußeren Umfangsbereich eines vorderen Endes der Sprühdüse (6) in der Nähe des äußeren Umfangs umgibt, so daß die Diffusion von aus der Sprühdüse (6) ausgestoßenem Gas gesteuert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Feuerzeug mit elektrischer Entladung, bei dem die Entladungszündung durch elektrische Energie ein ausgespritztes oder ausgesprühtes Gas zündet. Somit betrifft die Erfindung beispielsweise einen Beleuchtungs- oder Zünderstab, ein Gasfeuerzeug und dergleichen. Speziell geht es um den Aufbau des Düsenteils, aus dem Gas ausgespritzt oder ausgesprüht wird.

Bei einem Feuerzeug mit elektrischer Entladung, beispielsweise einem Feuerstab, einem piezoelektrischen Gasfeuerzeug oder dergleichen, wird ein Teil des aus der Sprühdüse ausgestoßenen Gases in die Luft diffun­ diert, um eine erhöhte Vermischung mit Luft zu erreichen, demzufolge auch dann eine Zündfähigkeit des Gases erreicht wird, wenn nur relativ geringe elektrische Energie vorhanden ist. Auf diese Weise läßt sich die Gas-Zündfähigkeit durch einen Entladungs-Zündfunken verbessern.

Üblicherweise ist eine röhrchenförmige Düsenspitze oder ein Diffusor, beispielsweise in Form einer Diffusionsspule oder Zerstreuungsspule, am freien Ende einer Sprühdüse montiert, aus welcher Gas ausgestoßen wird. Bei dieser Ausgestaltung kommt es zu einem Verzweigungsgas­ strom, der eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als der Hauptstrom des ausgestoßenen Gases hat und den Hauptstrom umgibt, demzufolge das Gas innerhalb einer Kappe verteilt oder diffundiert wird. Das Ver­ zweigungsgas mischt sich mit der Umgebungsluft (Sauerstoff), und das Gemisch, welches verbesserte Zündfähigkeit besitzt, wird durch elek­ trische Funkenentladung gezündet.

Hierzu wird üblicherweise ein Stoß auf ein piezoelektrisches Element ausgeübt, damit dieses eine hohe Spannung liefen, und durch die Entla­ dungsenergie wird ein in dem Bereich des Zündfunkens injiziertes Gas gezündet. Allerdings ist die Zündfähigkeit bei Zündung mit der elek­ trischen Entladung in dem Hauptströmungsbereich des gesprühten Gases gering, da dieses Gas eine hohe Strömungsgeschwindigkeit besitzt. Aus diesem Grund wird in einem Bereich, durch den hindurch der Ent­ ladungsfunken gelangt, ein Verzweigungsgas erzeugt, das eine geringe Strömungsgeschwindigkeit besitzt, und die elektrische Funkenentladung erfolgt in dem verteilten Gas, welches ausreichend stark mit Luft ver­ mischt ist und demzufolge eine verbesserte Zündfähigkeit aufweist. Darüber hinaus ist der Umfang der Sprühdüse von einer Metallkappe umgeben, die Luftlöcher aufweist.

Bei gewissen Verteilungs- oder Diffusionsverfahren, beispielsweise mit Hilfe einer Düsenspitze, einer Diffusionsspule etc., wird die Diffusion des Gases innerhalb der Kappe instabil, und das Gas wird über einen größeren Bereich hinweg diffundiert, als es für eine Entladungsfunken- Zündung notwendig ist. Speziell verbleibt eine größere Menge Gas inner­ halb der Kappe, abhängig vom Zündvorgang, so daß die Zeitspanne vom Beginn des Gasausstoßes bis zu der Entladungszündung groß wird. Hier­ durch verringert sich die Zündfähigkeit bei diesem Gasdiffusionsver­ fahren, und es kommt zu Zündstörungen. Wenn die Menge des abge­ zweigten Gases zur Unterdrückung der Diffusion verringert wird, ver­ ringert sich auch der Anteil in dem Gemisch mit der Luft. Diese Ver­ ringerung führt ebenfalls zu Zündausfällen. Um dieses Problem zu über­ winden, muß die Kappe mit einer großen Anzahl von Luftlöchern ausge­ stattet werden, um das Gemisch von Gas und Luft zu verbessern.

Eine große Anzahl von Luftlöchern in der Kappe kann aber widerum erneut Ursache für Fehlzündungen sein, weil beim Gebrauch des Feuer­ zeugs die Strömungsverbindung der Sprühdüse mit der Außenumgebung über die Luftlöcher größer wird, weil über die Luftlöcher leicht Funken- Rauch, Wind, Öl etc. eintreten kann, weil Fremdmaterial (Isolierstoff) an der Sprühdüse haftet, weil sich der Entladungsfunke abschwächt, und weil die Zündfähigkeit gemindert ist. Wenn das Gerät im Freien ver­ wendet wird, wo es windig ist, wirkt der Wind direkt auf die Flamme ein und bläst sie aus, oder es gelangt eine große Menge Luft durch die Luftlöcher in die Kappe während der Verbrennung, so daß die Verbren­ nung in der Kappe selbst abläuft. Dies kann ebenfalls Ursache für Stö­ rungen sein. Es gibt einen Doppelspulen-Gasverteiler für die Gasdiffu­ sion, dieser ist allerdings baulich kompliziert und kann nicht das Ein­ treten und das Haftenbleiben von Fremdstoffen vermeiden oder das Zustandekommen von Fehlzündungen aufgrund dieser Einflüsse verhin­ dern.

Ziele der Erfindung umfassen die Schaffung eines Feuerzeugs, bei dem durch entsprechende Beherrschung oder Steuerung der Verteilung von aus der Sprühdüse ausgestoßenem Gas eine gute Zündfähigkeit erreicht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Feuerzeugs mit gesteigerter Zuverlässigkeit durch Verringerung der Größe eines Luftlochs in der Kappe, um den Einfluß des Eintritts von Fremdobjekten, Wind, etc. zu unterdrücken.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Feuerzeug mit den Merkma­ len des Anspruchs 1.

In dem erfindungsgemäßen Feuerzeug kann das Mantelstück des Düsen­ halters Öffnungen aufweisen, die sich in axialer Richtung erstrecken. Darüber hinaus kann der Düsenhalter eine Verlängerungswand aufwei­ sen, die sich in eine Richtung erstreckt, in der das Gas ausgestoßen wird, und zwar außerhalb des Mantelstücks. Weiterhin kann eine röhrchenför­ mige Düsenspitze sich am freien Ende der Sprühdüse befinden, so daß die Düsenspitze gegenüber einem freien Ende des Mantelstücks des Düsenhalters vorsteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Feuerzeug ist der die Sprühdüse oder Spritz­ düse haltende Düsenhalter mit dem Mantelstück ausgestattet, welches den äußeren Umfangsbereich des vorderen Endes der Sprühdüse in der Nähe des äußeren Umfangsbereichs umfaßt, so daß die Diffusion des aus der Sprühdüse ausgestoßenen Gases beherrscht werden kann. Mit Hilfe des Mantelstücks wird die Diffusion oder Verteilung eines Abzweigungsgases gesteuert, und hierdurch wiederum wird die Zündfähigkeit durch Zünden mittels Entladungszündung garantiert. Die Anzahl von Luftlöchern in der Kappe läßt sich verringern, und dementsprechend läßt sich auch das Eindringen von Fremdstoffen, beispielsweise Funkenrauch, unterdrücken. Zusätzlich wird eine Verbrennung innerhalb der Kappe aufgrund von Windeinfluß verhindert, so daß eine stabile Zündfähigkeit aufrechterhal­ ten bleibt. Wenn außerdem ein Fremdstoff in die Kappe gelangt, läßt sich das Haftenbleiben eines Isolators an der Düse und der Düsenspitze vermeiden, wodurch sich wiederum der Vorteil ergibt, daß Störungen aufgrund von Fehlentladungen oder Verstopfungen der Abzweigungs- Durchgangslöcher verhindert werden.

Wenn das Mantelstück des Düsenhalters sich in axialer Richtung er­ streckende Öffnungen aufweist, wird eine besser beherrschbare Gaszer­ streuung erreicht. Wenn der Düsenhalter eine Verlängerungswand be­ sitzt, die sich in einer Richtung erstreckt, in der das Gas ausgestoßen wird, und zwar außerhalb des Mantelstücks, so läßt sich die Diffusion des Abzweigungsgases zur Außenseite hin unterdrücken, und der Eintritt von Fremdmaterial läßt sich wirksamer unterdrücken. Wenn außerdem eine röhrchenförmige Düsenspitze am freien Ende der Sprühdüse ange­ bracht ist, so daß die Düsenspitze gegenüber einem freien Ende des Mantelstücks des Düsenhalters vorsteht, läßt sich eine zufriedenstellende Entladungszündung erreichen, indem die Zündfähigkeit verbessert wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Feuerzeugs gemäß einer Ausführungs­ form der Erfindung, und zwar von einem Bereich in der Nähe der Düse des Feuerzeugs;

Fig. 2A eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Kappe;

Fig. 2B eine Seitenansicht auf die Kappe nach Fig. 1;

Fig. 3A eine perspektivische Ansicht des Düsenhalters nach Fig. 1;

Fig. 3B eine teilweise perspektivische Ansicht des Düsenhalters;

Fig. 3C eine Längsschnittansicht des Düsenhalters; und

Fig. 4 eine Vertikal-Längsschnittansicht eines Feuerstabs als Beispiel für das Feuerzeug.

Nunmehr zunächst auf Fig. 4 eingehend, ist dort als bevorzugte Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen Feuerzeugs ein Feuer- oder Beleuchtungsstab 1 dargestellt. Der Feuerstab 1 als Verkörperung eines Feuerzeugs besitzt einen Tank 2 zur Aufnahme von unter Hochdruck stehendem Gas, beispielsweise Butangas oder dergleichen, einen Haupt­ körper 3 mit einem Betätigungsglied 5 (Handhabungsknopf) zum Aus­ führen eines Zündvorgangs, und einen Stabteil 4, der sich von dem Hauptkörper 3 aus nach vorn erstreckt.

Der Tank 2 des Feuerstabs 1 besteht aus einem mit einem Boden ver­ sehenen zylindrischen Tank-Hauptkörper 21, einem Stopfen 22 zum Verstöpseln der Öffnung des Tank-Hauptkörpers 21, und einem Tank­ deckel 23. Der Stopfen 22 ist mit einem bekannten Ventilmechanismus 7 ausgestattet, um Gas durch den Stopfen 22 zu leiten. Dieser Ventilme­ chanismus 7 besitzt ein Düsenelement 71 in seinem mittleren Bereich, welches von einem etwa L-förmigen Betätigungshebel 72, der an einem Ende des Düsenelements 71 gelagert ist, geöffnet und geschlossen wird. Das von dem Ventilmechanismus 7 gelieferte Gas gelangt durch ein Gasröhrchen 73 zu einer Spritz- oder Sprühdüse 6, welche sich am freien Ende des Stabteils 4 befindet.

Der Hauptkörper 3 des Feuerstabs 1 ist mit einem Zwischengehäuse 31 ausgestattet, welches in vertikaler Richtung aufgeteilt ist. Dieses Zwi­ schengehäuse 31 hat die Form eines Rings mit einem Fingeraufnahme­ fenster in dessen mittlerem Bereich. Das Zwischengehäuse 31 besitzt außerdem eine Gehäuseerweiterung 33, die sich an ihrem freien Ende in den Stabteil 4 hinein erstreckt. Das Zwischengehäuse 31 und die Gehäu­ seerweiterung 33 sind einstückig miteinander ausgebildet.

Der Stabteil 4 des Feuerstabs 1 enthält einen zylindrischen Düsenhalter 8, der in den freien Endabschnitt der Gehäuseerweiterung 33 eingepaßt ist. Der Düsenhalter 8 ist aus Isolierstoff gebildet und dient zum Haltern der Sprühdüse 6. In die Gehäuseerweiterung 33 ist ein Röhrchenhalter 41 eingesetzt. In dessen mittlerem Bereich ist die Sprühdüse 6 eingesetzt. Die Sprühdüse 6 ist mit dem Gasröhrchen 73 verbunden. Der Stabteil 4 enthält außerdem eine zylindrische Metallkappe 9, die an der Gehäuseer­ weiterung 33 so angebracht ist, daß sie den zylindrischen Düsenhalter 8 umgibt. Diese Kappe 9 besitzt eine (nicht gezeigte) Entladungselektrode, die in der Nähe der Sprühdüse 6 vorsteht.

Die Sprühdüse 6, aus der Gas ausgestoßen wird, befindet sich innerhalb des freien Endabschnitts der zylindrischen Kappe 9. Die Sprühdüse 6 besitzt eine röhrchenförmige Düsenspitze 61 an ihrem freien Ende, der hintere Endbereich der Sprühdüse 6 ist in den distalen Endabschnitt des Gasröhrchens 73 eingeführt. Das aus der Spritzöffnung der Sprühdüse 6 ausgestoßene Gas wird aufgeteilt in einen Hauptgasstrom, der aus der Innenbohrung der Düsenspitze 61 ausgestoßen wird, und einen Verzwei­ gungsgasstrom oder Verzweigungsgas, das aus Verzweigungslöchern ausgestoßen wird, die in dem Außenumfang der Düsenspitze 61 ausgebil­ det sind.

Die Gehäuseerweiterung 33 besitzt einen proximalen Abschnitt, der elliptischen Querschnitt und einen großen Durchmesser aufweist, und einen distalen Endabschnitt, der sich in zylindrischer Form ausgehend von einer Zwischenstufe aus erstreckt. Der Röhrchenhalter 41 im Inneren der Gehäuseerweiterung 33 besitzt gleichermaßen einen proximalen Abschnitt mit elliptischem Querschnitt und großem Durchmesser, und einen distalen Endabschnitt, der sich in zylindrischer Form ausgehend von einer Zwischenstufe aus erstreckt. Im Inneren des zylindrischen distalen Endabschnitts des Röhrchenhalters 41 befindet sich der dort eingesetzte distale Endabschnitt des Gasröhrchens 73, so daß der mit der Ausstoßdüse 6 ausgestattete Abschnitt des Gasröhrchens 73 dort festge­ halten wird. Der freie Endabschnitt der Sprühdüse 6 durchsetzt die di­ stale Stirnfläche der Gehäuseverlängerung 33 und steht über diese vor.

Gemäß Fig. 3 besitzt der Düsenhalter 8 einen zylindrischen proximalen Abschnitt 81 in der Nähe des Hauptkörpers 3. Der zylindrische proxima­ le Abschnitt 81 ist auf den Außenumfang des distalen Endabschnitts der Gehäuseverlängerung 33 aufgepaßt. Der zylindrische proximale Abschnitt 81 ist in dem mittleren Bereich seiner Oberseite mit einem zylindrischen Mantelstück 82 ausgestattet, das auf den Außenumfang der Sprühdüse 6 paßt, welcher von dem freien Ende der Gehäuseverlängerung 33 vor­ steht.

Das Mantelstück 82 hat Berührung mit dem Außenumfang der Sprühdüse 6, und der obere Endabschnitt des Mantelstücks umgibt den Außenum­ fang der Düsenspitze 61 mit einem vorbestimmten Abstand (siehe Fig. 1). Das Mantelstück 82 besitzt vertikale Öffnungen 82a (vergleiche Fig. 3), die sich ausgehend von dem oberen Ende des Mantelstücks axial auf beiden Seiten erstrecken, so daß die Verteilung oder Diffusion des Ver­ zweigungsgases, das von dem Außenumfang der Düsenspitze 61 ausge­ stoßen wird, gesteuert werden kann. Darüber hinaus sind die Abmessun­ gen der Düsenspitze 61 derart gewählt, daß das freie Ende der Düsen­ spitze 61, die an dem distalen Ende der Einspritzdüse 6 angebracht ist, um ein vorbestimmtes Stück gegenüber dem oberen Ende des Mantel­ stücks 82 des Düsenhalters 8 vorsteht.

Der Düsenhalter 8 besitzt weiterhin eine zylindrische Verlängerungswand 83, die sich von dem zylindrischen proximalen Abschnitt 81 ausgehend erstreckt und sich außerdem über die Düsenspitze 61 hinweg in einer Richtung erstreckt, in der Gas gesprüht wird. Die zylindrische Verlänge­ rungswand 83 ist von vier vertikalen Schlitzen 83a in vier bogenförmige Wandabschnitte unterteilt. Mit Hilfe dieser Verlängerungswand 83 wird die Diffusion des Verzweigungsgases nach außen hin unterdrückt, und das Hauptgas wird ohne Störung injiziert. Die Verlängerungswand 83 hat außerdem die Funktion, den Einfluß von äußerem Wind zu unterbinden.

Die Oberseite der zylindrischen Kappe 9 besitzt eine kreisförmige Flam­ menöffnung 91, durch die hindurch die Flamme aus der Sprühdüse 6 im mittleren Bereich der Kappe gelangt, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Der radial äußere Bereich der Oberseite der zylindrischen Kappe 9 besitzt zwei bogenförmige Luftschlitze 92, 92, während die Seitenfläche der zylindrischen Kappe 9 keinerlei Luftloch oder nur eine notwendige oder minimale Anzahl von Luftlöchern aufweist. Man beachte, daß im Stand der Technik die Umfangswand der Kappe 9 in der Regel sechs Luftlö­ cher aufweist.

Gemäß Fig. 4 befindet sich innerhalb des Zwischengehäuses 31 ein Betätigungsglied 5, welches parallel zur Mittellinie des Ventilmecha­ nismus 7 frei gleiten kann. Zwischen dem Betätigungsglied 5 und dem Stopfen 22 befindet sich eine piezoelektrische Einheit 10. Das Betäti­ gungsglied 5 hat etwa die Form eines Zylinders mit quadratischem Quer­ schnitt und wird von dem Zwischengehäuse 31 in der Weise gehaltert, daß es frei gleiten kann. Das Betätigungsglied 5 besitzt außerdem einen Druckteil 51, der sich schräg von seinem oberen Ende her erstreckt.

Die piezoelektrische Einheit 10 erzeugt bei Bewegung des Betätigungs­ glieds 5 eine Entladungsspannung, und der Gleitabschnitt der Einheit 10 ist mit einem Vorsprung 11 ausgestattet. Während des Zündvorgangs stößt der Vorsprung 11 gegen den Betätigungshebel 32 und dreht diesen, damit das Düsenelement 71 des Ventilmechanismus 7 geöffnet und damit Gas freigegeben wird. Darüber hinaus wird die von der piezoelektrischen Einheit 10 erzeugte Entladungsspannung zwischen die Sprühdüse 6 (die Düsenspitze 61) des Stabteils 4 und die Entladungselektrode der Kappe 9 gelegt, was über einen bekannten Stromleitmechanismus geschieht. Auf diese Weise wird für den Zündvorgang ein Entladungsfunke erzeugt.

Bei dem Zündvorgang des Feuerstabs 1 der bevorzugten Ausführungs­ form wird, wenn Finger an dem Druckteil 51 des Betätigungsglieds 5 angreifen und dieses dann nach unten drücken, der Ventilmechanismus 7 über den Vorsprung 11 geöffnet, und es gelangt Gas über das Gasröhr­ chen 73 zu der Sprühdüse 6. Das der Sprühdüse 6 zugeleitete Gas wird aus dem inneren und äußeren Umfang der Düsenspitze 61 ausgestoßen.

Die Verteilung des aus dem Außenumfang der Düsenspitze 61 ausgesto­ ßenen oder ausgesprühten Verzweigungsgases wird gesteuert durch das Mantelstück 82 des Düsenhalters 8. Insbesondere wird durch das An­ saugen von Luft durch die einander gegenüberstehenden Schlitze 82a eine angemessene Verteilung und Durchmischung in der Nähe des oberen Endes der Düsenspitze 61 erreicht. Im Inneren der Verlängerungswand 83 vermischt sich das Gas mit Luft und gelangt in einen optimalen Zünd- oder Zündbereitschaftszustand.

Wird das Betätigungsglied 5 so betätigt, daß die Entladungsspannung von der piezoelektrischen Einheit 10 erzeugt wird, so gelangt diese erzeugte Entladungsspannung zwischen die Entladungselektrode der Kappe 9 des Stabteils 4 und das obere Ende der Düsenspitze 61, wodurch ein Entla­ dungsfunke erzeugt wird. Es erfolgt das Zünden des Abzweigungsgases, das Hauptgas brennt, und die Flamme tritt durch die Flammenöffnung 91 der Kappe 9 nach außen.

Wie oben beschrieben, wird ein Gemisch aus Gas und Luft in einem für die Zündung optimalen Zustand in der Nähe der Düsenspitze 61 erreicht, und eine zufriedenstellende Zündfähigkeit wird garantiert. Außerdem erfolgt die Gasdiffusion ohne Aufweiten in einem großen Bereich inner­ halb der Kappe 9. Da ein eine hervorragende Zündfähigkeit aufweisendes gemischtes Gas auch dann erreicht wird, wenn die Luftschlitze 92 am stirnseitigen Ende der Kappe 9 vorhanden sind, lassen sich Luftlöcher in der Seitenwand vermeiden oder in ihrer Größe reduzieren, demzufolge eine wesentlich geringere Menge Fremdmaterial, beispielsweise Funken­ rauch, eintreten kann. Im Ergebnis verringert sich das Haftenbleiben von Fremdmaterial an der Sprühdüse 6 und der Düsenspitze 61, so daß es hierdurch nicht mehr zu einem Nicht-Zünden kommen kann. Außerdem gibt es kein Flammen-Ausblasen oder eine lediglich interne Verbrennung aufgrund des Eintritts von Wind. Man erhält außer der guten Zündfähig­ keit auch noch einen zufriedenstellenden Abbrand.

Claims (4)

1. Feuerzeug (1) für eine Entladungszündung von Gas, umfassend:
eine Sprühdüse (6), aus der Gas ausgestoßen wird;
einen Düsenhalter (8) aus Isolierstoff zum Haltern der Sprühdüse (6); und
eine zylindrische Kappe (9) mit einer Öffnung (91) durch die eine Flamme gelangt, angeordnet am Außenumfang des Düsenhalters (8);
wobei der Düsenhalter (8) ein Mantelstück (82) aufweist, welches den äußeren Umfangsbereich eines freien Endes der Sprühdüse (6) in der Nähe des äußeren Umfangsbereichs umgibt, so daß eine Diffusion des aus der Sprühdüse (6) ausgestoßenen Gases beherrschbar ist.

2. Feuerzeug (1) nach Anspruch 1, bei dem das Mantelstück (82) des Düsenhalters (8) Öffnungen (82a) aufweist, welche sich in axialer Rich­ tung erstrecken.

3. Feuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Düsenhalter (8) eine Verlängerungswand (83) aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, in der das Gas ausgestoßen wird, und zwar außerhalb des Mantelabschnitts (82).

4. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine röhrchen­ förmige Düsenspitze (61) am freien Ende der Sprühdüse (6) angebracht ist, welche von einem freien Ende des Mantelstücks (82) des Düsenhal­ ters (8) vorsteht.