DE102011002037B4

DE102011002037B4 - Kerze mit Docht-Löschhülse und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102011002037B4
Application number: DE102011002037.3A
Authority: DE
Inventors: Günter Kumme; Jörg Schwarzer
Original assignee: K C B Uma GmbH; KCB Uma GmbH
Current assignee: Kcb Uma De GmbH
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2031-04-15
Also published as: DE102011002037A1

Abstract

Kerze aufweisend mindestens einen Docht mit Docht-Löschhülse (5), wobei- der Docht im Kerzenkörper (1) an einer Kerzenspitze beginnend zu einem Kerzenboden hin erstreckt angeordnet ist und- die Docht-Löschhülse (5) kerzenbodenseitig im Bereich eines Dochtendes (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Docht-Löschhülse (5) ein längserstrecktes, leeres Lösch-Volumen (4) zumindest seitlich gasdicht begrenzend ausgebildet ist,das Dochtende (2) mittig vertikal in die Docht-Löschhülse (5) hineinragend oberhalb des vertikal ausgerichteten Lösch-Volumens (4) angeordnet ist, Innendurchmesser des begrenzten Lösch-Volumens (4) und Außendurchmesser des zu löschenden Dochtendes (2) ein Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich (1/20) bis (1/1,5) aufweisen undein Verhältnis (Hülsenlänge/Dochtdurchmesser) im Bereich von (5/1) bis (100/1) gehalten ist.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstlöschende Kerze mit Docht-Löschhülse gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1; weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zu deren Herstellung.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Selbstlöschende Kerzen werden regelmäßig verwendet, wenn ein Übergreifen von Kerzenfeuer auf nahe dazu angeordnetem, brennbaren Material wie Weihnachtsschmuck, Ziersträuchern oder brennbaren Dekorationen zu vermeiden ist.
Aus der GB 190 257 A ist eine selbstlöschende Kerze bekannt, welche durch eingearbeitete, flammresistente Barrieren den Kerzenbrand und Wachsfluss zum Docht unterbricht und die Kerze dadurch löscht. Für die besonders kritische Schlussphase, in der das Dochtende der Kerze umfallen und das Kerzenfeuer mit auslaufendem Wachs zusammen seitlich übergreifen könnte, sieht dieses Dokument eine nicht brennbare Basis vor, welche das Dochtende sicher fixiert, ohne selbst entzündet zu werden. Gleichsinnige Konstruktionen, bei denen eine seitliche und ggf. Hülsenform aufweisende Barriere den Zufluss von geschmolzenem Wachs so stark hemmt, dass die Kerze verlischt, werden auch in den Dokumenten US 2005 / 0 277 075 A1 , DE 20 2006 016 915 U1 , CA 2 401 296 A1 , WO 97 / 030 138 A1 , WO 92 / 013 052 A1 , GB 2 411 950 A , DE 69 46 789 U vorgeschlagen.
Die EP 1 792 971 A1 schlägt für die Schlussphase zusätzlich vor, den Docht mit vorbestimmtem Abstand zum Kerzenboden mit einer nicht brennbaren Basis zu befestigen, wobei zum Kerzenboden hin eine Aushöhlung den fixierten Docht von flüssigem Wachs beabstandet. Dadurch verlöscht der befestigte Docht in seiner Halterung, da die Isolierung über den Abstandsbereich einen Kontakt zum Wachs verhindert und der Wachsfluss in den Docht unterbrochen wird. Gleichsinnige Konstruktionen, bei denen ein Docht oberhalb des Kerzenbodens mit seinem Ende fixiert wird, sodass die Kerze bodenseitig nicht mehr vollständig aufschmelzen und abbrennen kann, werden auch in den Dokumenten GB 2 370 631 A und GB 2 411 950 A (4) vorgeschlagen.
In der GB 2 082 315 A wird eine Kerze beschrieben mit einer mittigen Längsbohrung, in die eine Hülse eingesetzt ist. Die Hülse nimmt in ihrem oberen Bereich einen Dochtträger aus einem wärmeleitenden Material wie beispielsweise Kupfer oder einem anderen Metall auf und in diesem Dochtträger ist oberseitig ein Docht montiert. Der Kerzenkörper besteht aus mehreren axial übereinander angeordneten Kerzenabschnitten und die mittige Hülse dient dazu, die Kerzenabschnitte zusammen zu halten. Beim Abbrennen des Dochtes sinkt die mittigen Hülse in ihrer Längsbohrung allmählich nach unten. Die Aufgabe der mittigen Längsbohrung besteht darin, den Docht beim Abbrennen der Kerze mittig im Kerzenkörper zu führen.
Die US 2003 / 0 036 028 A1 beschreibt einen flammhemmenden Dochthalter, der im unteren Bereich des Kerzenkörpers angeordnet ist, wobei der Docht in eine mittige Bohrung des Dochthalters eingesetzt ist. Der Kerzenkörper ist hier in einen zylindrischen Behälter eingesetzt, der den Kerzenkörper am Umfang umgibt und der auch einen Behälterboden aufweist, auf dem der Dochthalter ruht. Bei der Herstellung der Kerze wird flüssiges Wachs in den Behälter gegossen, welches dann erstarrt. Die Aufgabe des Dochthalters besteht darin, die Kerzenflamme zum Erlöschen zu bringen, wenn diese den Dochthalter im unteren Bereich des Kerzenkörpers erreicht.
Problematisch ist bei nicht brennbaren Dochtenden-Fassungen, dass diese gegenüber den verschiedenst zusammengesetzten Kerzenrohstoffen ein sehr gutes Benetzungsverhalten zeigen können. So kann bei metallischen, rauhen Dochtfassungen ein Aufziehen von geschmolzenem Brennstoff auf die Dochtfassung und ein Übergreifen der Flamme auf die gesamte Dochtfassung beobachtet werden. Weiterhin problematisch sind Dochtfassungen, auf denen flüssiges Wachs über die Oberfläche bis zum Docht kriechen kann. Hier bleibt in Folge jeglicher Lösch-Effekt aus. Die aufziehende und aufweitende Flamme kann dabei einen Hitzestau verursachen, welcher die Kerzenfassung extrem erhitzt und schlimmstenfalls zur Ausbreitung des Feuers führt. Andererseits ist die Verwendung von Flammschutzmitteln oder chemisch den Brand löschenden Zusammensetzungen zur zuverlässigen Löschung des Dochtendes aufwändig und macht die Docht-Herstellung und -Montage kompliziert und personalintensiv. Vor diesem Hintergrund löschen gerade industriell, preiswert und mit üblichen Schwankungen in der Materialqualität eingearbeitete Lösch-Hülsen eine Kerze nicht immer zuverlässig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Kerze mit Docht-Löschhülse bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und ein zuverlässiges Verlöschen des Dochtendes bereitstellt.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Kerze gemäß den in Anspruch 1 genannten Merkmalen. Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kerze ist Gegenstand des Anspruchs 5.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen. Es versteht sich, dass die beispielhaft erläuterten Merkmalskombinationen nicht beschränkend zu sehen sind. Vorteilhafte, bevorzugte Merkmale können im Rahmen der unabhängigen Ansprüche sowohl einzeln als auch in abweichender Kombination Verwendung finden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen werden würde.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER MERKMALE
Eine erfindungsgemäße Kerze weist eine Docht-Löschhülse 5 auf; diese ist gasdicht ausgebildet, längserstreckt und weist einen gegenüber dem Außendurchmesser des Kerzendochts größeren Innendurchmesser auf. Sie begrenzt zumindest seitlich gasdicht das umfasste Lösch-Volumen 4. Besagte Docht-Löschhülse 5 ist im kerzenbodenseitigen Bereich des Dochts angeordnet, wobei das Dochtende 2 mittig vertikal in die Docht-Löschhülse 5 hineinragt; die Docht-Löschhülse 5 umschließt dabei seitlich das gleichsinnig vertikal ausgerichtete Lösch-Volumen 4. Bei der erfindungsgemäßen Kerze wird somit über eine gasdichte Docht-Lösch-Hülse 5 ein vertikal erstrecktes Lösch-Volumen 4 außenseitig zumindest seitlich begrenzt. Das Dochtende 2 ist oberseitig zum Lösch-Volumen 4 mittig vertikal ausgerichtet angeordnet. Das Lösch-Volumen 4 weist dabei einen größeren Innendurchmesser als das Dochtende 2 auf. Mit aufschmelzendem Kerzenkörper 1 wird in der Schlussphase das Dochtende 2 in das Lösch-Volumen 4 fallen. Ein Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich von (1/20) bis (1/1,5) gewährleistet, dass das Dochtende 2 nicht verkantet und im Gleitkontakt in das unterseitig dazu liegende Lösch-Volumen 4 fallen wird. Der gesamte, verbliebene Docht samt Dochtende 2 befindet sich dann im Wesentlichen in dem gasdicht begrenzten Lösch-Volumen 4. Ein Verhältnis (Hülsenlänge/Dochtdurchmesser) im Bereich von (5/1) bis (100/1) gewährleistet, dass der Dochtrest ausreichend tief in das Lösch-Volumen 4 gleiten kann, ohne dass dabei unnötig hohe Kosten für die Hülse selbst anfallen. Das noch vom Docht verdampfende Wachs füllt das Lösch-Volumen 4 als Gas aus und verdrängt dabei die im Lösch-Volumen 4 vorhandene Luft. Das verdampfte, gasförmige Wachs kann aber ob des fehlenden Sauerstoffs und der fehlenden Hitze nicht mehr entzündet werden. Zudem wird während des Hinabfallens des Dochts in das Lösch-Volumen die Flammenkonktur vertikal in die Länge gezogen und destabilisiert, wodurch die Hitzestrahlung in Nähe des Dochtendes 2 schlagartig in ihrer Strahlungsdichte verringert wird. Auf diese beiden Effekte führen die Erfinder zurück, dass mit dem Hinabgleiten des Dochtrests stets ein unmittelbares und zuverlässiges Verlöschen mit erstaunlich geringer Entwicklung von Brennstoff-Dampf beobachtet werden konnte. Auch nachfließendes oder oberflächlich nachkriechendes Wachs kann hier nicht mehr zum Kerzenbrand beitragen. Die Kerze verlöscht zuverlässig.
Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäßen Kerze das Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich (1/15) bis (1/2) gehalten; mit diesem Verhältnisbereich ist auch bei Dochten, welche materialtechnisch während des Kerzenbrands zum seitlichen Krümmen und Aufrollen neigen, stets und zuverlässig ein Verlöschen sichergestellt.
Besonders bevorzugt ist das Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich (1/10) bis (1/4) gehalten; mit diesem Abstandsbereich können sogar stark ausfransende, mit mehreren Faserbündeln verseilte Textil-Dochte, wie sie für Kerzen im Außenbereich vorkommen, trotz eines während der Brennphase ansteigenden Dochtdurchmessers stets und sicher gelöscht werden.
Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäßen Kerze ein Verhältnis (Hülsenlänge/Dochtdurchmesser) im Bereich von (10/1) bis (80/1), besonders bevorzugt (15/1) bis (25/1), gehalten. Im bevorzugten Bereich wurde stets eine geringere Abgabe von Brennmitteldampf während des Verlöschens festgestellt, während im besonders bevorzugten Bereich unabhängig vom Dochtmaterial immer eine vollständige, seitliche Umschließung der deformierten Flamme in Kombination mit geringster Wärmeabgabe zum Boden hin beobachtet wurde.
Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäßen Kerze das Dochtende 2 von einem Dochtenden-Ringspalt 3 umgeben frei in die Docht-Löschhülse 5 hineinragend angeordnet. Die Fallrichtung des Dochtendes 2 wird so bereits vorgegeben und der erfindungsgemäße Löschprozess wird auch bei leicht schräger Ausrichtung der Kerze sicher bereitgestellt.
In einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird das Lösch-Volumen 4 im Kerzenboden ausgebildet, die Docht-Löschhülse 5 wird eingesetzt und das Lösch-Volumen 4 wird gasdicht zumindest außenseitig in axialer Verlängerung zum Dochtende 2 begrenzt, und die Docht-Löschhülse 5 wird hierbei im außenseitigen Gleitkontakt mit der Innenwand des ausgebildeten Lösch-Volumens 4 eingeschoben, bis die Docht-Löschhülse 5 vollständig vom Kerzenkörper 1 umgriffen unterseitig zum Dochtende 2 angeordnet ist.
Die vollflächige Umgreifung stabilisiert vorteilhaft die Docht-Löschhülse 5 in ihrer Position und Ausrichtung.
Bevorzugt wird im Verfahren der Dochtenden-Ringspalt 3 und Lösch-Volumen 4 eingefräst und die Docht-Löschhülse 5 eingesetzt; durch die Fräsung wird eine besonders gleichmäßige Innenfläche des Lösch-Volumens 4 bereitgestellt, welche die Docht-Löschhülse 5 vorteilhaft stabil ausgerichtet fixiert und auch bei nachfolgenden Erschütterungen und Schlägen nicht mehr freigibt.
Bevorzugt wird im Verfahren nach dem Einsetzen der Docht-Löschhülse 5 die Kerze abschließend durch Tauchen mit einem einschließenden Mantel überzogen; dadurch wird optisch ein einheitliches, gleichmäßiges Erscheinungsbild erzielt und die Docht-Löschhülse 5 wird dauerhaft und sicher im Kerzenkörper 1 eingeschlossen.
Das Verfahren wird mittels einer geeigneten Vorrichtung durchgeführt, bei welcher die vorteilhaften Verfahrensschritte über diskrete Einrichtungen vorgesehen werden. Eine solche Vorrichtung umfasst eine als Lösch-Volumen-4-Ausform-Einrichtung ausgebildete Fräse, eine Löschhülsen-Vereinzelungs-Einrichtung, eine als Docht-Löschhülsen-5-Einsetz-Einrichtung ausgebildete, pneumatische Zuführeinrichtung und eine Taucheinrichtung, welche das abschließende Aufbringen eines einschließenden Mantels erlaubt.
Figurenliste
Die Figur veranschaulicht an Hand einer Prinzipskizze im Schnittbild:

1 einen erfindungsgemäßen Kerzenkörper 1 mit zur besseren Übersichtlichkeit herausgezogener Docht-Löschhülse 5; der Kerzenkörper 1 weist ein vorteilhaft frei in ein Lösch-Volumen 4 eintauchend angeordnetes Dochtende 2 mit umgebendem, bevorzugtem Dochtenden-Ringspalt 3 auf, wobei das Lösch-Volumen 4 außenseitig bis in den Ringspalt 3 hineinreichend durch die gasdichte, einzusetzende Docht-Löschhülse 5 begrenzt ist.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG AN HAND VON AUSFÜHRUNGBEISPIELEN
1 veranschaulicht einen Kerzenkörper 1 mit einem vorteilhaft frei in ein Lösch-Volumen 4 eintauchend angeordnetem Dochtende 2 mit bevorzugt umgebendem Dochtenden-Ringspalt 3, bei dem das Lösch-Volumen 4 außenseitig bis in den Ringspalt 3 hineinreichend durch eine separiert dargestellte, gasdichte, einzusetzende Docht-Löschhülse 5 begrenzt ist. Vorteilhaft weist das Lösch-Volumen 4 einen Dochtenden-Ringspalt 3 auf, sodass das Dochtende 2 frei in das Lösch-Volumen 4 hineinragt. Die Fallrichtung des Dochtendes 2 wird so bereits vorgegeben und der erfindungsgemäße Löschprozess wird auch bei leicht schräger Ausrichtung der Kerze sicher bereitgestellt.
Bezugszeichenliste

1: Kerzenkörper
2: Dochtende
3: Dochtenden-Ringspalt
4: Lösch-Volumen
5: gasdichte Docht-Löschhülse

Claims

Kerze aufweisend mindestens einen Docht mit Docht-Löschhülse (5), wobei - der Docht im Kerzenkörper (1) an einer Kerzenspitze beginnend zu einem Kerzenboden hin erstreckt angeordnet ist und - die Docht-Löschhülse (5) kerzenbodenseitig im Bereich eines Dochtendes (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Docht-Löschhülse (5) ein längserstrecktes, leeres Lösch-Volumen (4) zumindest seitlich gasdicht begrenzend ausgebildet ist, das Dochtende (2) mittig vertikal in die Docht-Löschhülse (5) hineinragend oberhalb des vertikal ausgerichteten Lösch-Volumens (4) angeordnet ist, Innendurchmesser des begrenzten Lösch-Volumens (4) und Außendurchmesser des zu löschenden Dochtendes (2) ein Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich (1/20) bis (1/1,5) aufweisen und ein Verhältnis (Hülsenlänge/Dochtdurchmesser) im Bereich von (5/1) bis (100/1) gehalten ist.
Kerze nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (Docht-Durchmesser/Lösch-Volumen-Durchmesser) im Bereich (1/15) bis (1/2), bevorzugt (1/10) bis (1/4), gehalten ist.
Kerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis (Hülsenlänge/Dochtdurchmesser) im Bereich von (10/1) bis (80/1), bevorzugt (15/1) bis (25/1) gehalten ist.
Kerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dochtende (2) von einem Dochtenden-Ringspalt (3) umgeben frei in die Docht-Löschhülse (5) hineinragend angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Kerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass - das Lösch-Volumen (4) im Kerzenboden ausgebildet wird, - die Docht-Löschhülse (5) eingesetzt wird und das Lösch-Volumen (4) gasdicht zumindest außenseitig in axialer Verlängerung zum Dochtende (2) begrenzt wird, und - die Docht-Löschhülse (5) hierbei im außenseitigen Gleitkontakt mit der Innenwand des ausgebildeten Lösch-Volumens (4) eingeschoben wird, bis die Docht-Löschhülse (5) vollständig vom Kerzenkörper (1) umgriffen unterseitig zum Dochtende (2) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen der Docht-Löschhülse (5) die Kerze abschließend durch Tauchen mit einem einschließenden Mantel überzogen wird.