DE19601173A1 - Nachfüllbares Feuerzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nachfüllbares Feuerzeug mit einem Behälter zum Enthalten von Brennstoff.

Moderne Butanfeuerzeuge sind sehr beliebt geworden und werden in unterschiedlichen Formen eingesetzt, um Zigaret­ ten, Grill- und Feuerstellen usw. anzuzünden. Einzelne Bauformen von Butanfeuerzeugen können auch als Taschenlam­ pen verwendet werden, um als Beleuchtung zu dienen.

Diese (Butan-)Feuerzeuge, insbesondere solche, die zum An­ zünden von Zigaretten gedacht sind, weisen den Nachteil auf, daß sie als Wegwerffeuerzeuge ausgebildet sind, d. h. das Feuerzeug ist mit so wenig (konstruktivem) Aufwand hergestellt, daß es weggeworfen wird, sobald das gesamte Brenngas verbraucht ist. Häufig sind aber Butanfeuerzeuge, einschließlich Feuerzeuge für Zigaretten, so gebaut (ent­ weder aus Funktions- oder aus Dekorationsgründen), daß ein Wegwerfen nach dem Verbrauch des Brenngases nicht ver­ nünftig erscheint. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Butan- oder sonstigen Gasfeuerzeug, das so aufgebaut ist, daß es leicht und in zweckmäßiger Weise erneut mit Brenngas gefüllt werden kann und das Brenngas so enthält, daß Leckagen weitgehend ausgeschlossen sind.

Bei bekannten Feuerzeugen werden typischerweise auf­ schraubbare Kappen verwendet, um die Öffnung, durch die Brenngas in das Feuerzeug eingeleitet wird, zu verschlie­ ßen. Dabei besteht der Nachteil, daß beim Aufschrauben der Kappe viel Brenngas austritt und verloren geht. Aus diesem Grunde sind bekannte nachfüllbare Gasfeuerzeuge bislang nicht sehr beliebt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein nachfüllbares Feuerzeug zu schaffen, bei dem die genannten und weitere Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der vorliegenden Erfindung, die das erfindungsgemäße Feuerzeug in ver­ schlossenem Zustand zeigt, nachdem es mit Brenngas gefüllt worden ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des unteren linken Ab­ schnitts (Fig. 1) des in Fig. 1 dargestellten Feuerzeugs gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Feuerzeugs zusammen mit einem Teil einer Nachfüllflasche, wobei der Nachfüllvorgang des erfindungsgemäßen Feuerzeugs erläutert ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des unteren linken Ab­ schnitts (Fig. 3) des erfindungsgemäßen Feuerzeugs und des Teils des Nachfüllflasche gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Feuerzeugs und einen Teil einer Nachfüllflasche, wobei das Feuerzeug während des Nachfüllvorgangs gezeigt ist und ein geeigne­ tes Rückhaltemittel im Zusammenhang mit dem Verschlußele­ ment des Feuerzeugs nicht vorhanden ist.

Das erfindungsgemäße Feuerzeug besitzt einen Behälter mit einer Öffnung, durch die Brennstoff bzw. Brenngas einge­ füllt wird. Diese Öffnung wird durch ein Ende eines ko­ nisch zulaufenden Kanals gebildet. Ein ebenfalls konisch geformtes Verschlußelement ist in den Kanal eingesetzt. Wenn der Behälter Brenngas enthält, übersteigt der Druck innerhalb des Behälters den äußeren Atmosphärendruck. Die durch die Druckdifferenz erzeugte Kraft drückt das Ver­ schlußelement gegen die Öffnung des Behälters, wodurch das Verschlußelement fest gegen den Kanal angedrückt und die­ ser dicht verschlossen wird. Wenn Brenngas während des Nachfüllvorgangs in den Behälter eingefüllt wird, kehrt sich die auf das Verschlußelement wirkende Kraft um, und das Verschlußelement wird in einen Abstand gegenüber dem Kanal gedrückt. Sobald das Ein- bzw. Nachfüllen beendet ist, stellt sich wieder die ursprüngliche Kraft ein und veranlaßt das Verschlußelement zur Rückkehr in eine ab­ dichtende Beziehung mit dem Kanal, wobei praktisch kein Brenngas verloren geht.

Nunmehr auf Fig. 1 bezugnehmend, ist das im ganzen mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Feuerzeug im gefüllten und geschlossenen Zustand dargestellt. Das Feuerzeug besitzt einen Befestigungsrahmen 11, auf dem neben anderen bei einem Feuerzeug typischerweise vorhandenen Bauteilen ein Zündrädchen 12, ein Düsenbetätigungshebel 13, ein Flammeneinstellrand 14, ein Windschutz 15 sowie ein Unter­ bau 16 des Befestigungsrahmens gehalten sind. Der Wind­ schutz umgibt die nicht dargestellte Düse des Feuerzeugs, durch die Brenngas, beispielsweise Butan, beim Betrieb des Feuerzeugs ausgestoßen wird. Das Flammeinstellrad regu­ liert die Brennstoffmenge, die durch die Düse hindurch­ geht, und damit die Höhe der von dem Feuerzeug erzeugten Flamme. Das durch die Düse ausgestoßene Brenngas wird ge­ zündet, wenn das Zündrädchen gedreht wird und sein aufge­ rauhter Rand gegen die Spitze eines Feuersteins reibt, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.

Der Befestigungsrahmen ist an der Oberseite eines hohlen Brenngasbehälters 17 fixiert, der eine innenliegende Ver­ steifung 18 aufweist, die dem hohlen Behälter Festigkeit verleiht. Der Brennstoff- bzw. Brenngasbehälter 17 dient zur Aufnahme des Brennstoffs bzw. Brenngases für das Feu­ erzeug. Die Düse des Feuerzeugs steht über die Leitung 19 mit dem Innenraum des Brenngasbehälters in Verbindung. Brenngas wird in den Behälter durch eine Öffnung 21 einge­ füllt, die in einer Außenfläche des Behälters ausgebildet ist, wobei ein Verschlußelement 25 in abdichtender Weise in diese Öffnung eingesetzt bzw. eingepaßt ist.

Das verwendete Brenngas ist vorzugsweise eine Mischung aus Butan und Propan, wobei Butan 70 bis 85% der Mischung und Propan 15 bis 30% der Mischung ausmacht, jeweils bezüglich des Molekulargewichts. Wenn der Brenngasbehälter mit Brenngas gefüllt ist, beträgt der Dampfdruck innerhalb des Behälters etwa 3 bis 5 kg/cm² bei 20°C. Da dieser Druck größer ist als der atmosphärische Druck außerhalb des Brennstoffbehälters, unterliegt das Verschlußelement einer Kraft, die dieses in Richtung auf den äußeren Bereich des die Öffnung 21 umgebenden Behälters, d. h. nach außen drückt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Verschlußelement im ganzen kegelförmig ausgebildet, wobei ein erster Endab­ schnitt bzw. die Spitze des Verschlußelements in Richtung der Behälteröffnung verläuft und ein zweiter Endabschnitt bzw. der Fuß des Verschlußelements zum Innenraum des Be­ hälters weist. Der Fuß des Verschlußelements ist hohl aus­ gebildet.

Die Öffnung 21 wird durch einen konisch zulaufenden Kanal 22 gebildet, der einen verengten Halsabschnitt aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Öffnung durch die Flächen 22-A bis 22-F sowie 22-X gebildet. Der hintere Teil bzw. der zweite Endabschnitt des Kanals wird durch die Fläche 22-F gebildet. Diese Fläche hat den größten Durchmesser und läuft konisch zusammen (d. h. der Durchmes­ ser dieses Kanalabschnitts nimmt von innen in Richtung auf die Außenseite des Behälters ab), und zwar in einem rela­ tiv großen Winkel zur Vertikalen, wodurch der Durchmesser im Verlauf des Kanals von innen nach außen relativ schnell abnimmt. Die Fläche 22-E schließt sich in Richtung auf die Außenseite des Behälters unmittelbar an die Fläche 22-F an. Die Fläche 22-E läuft ebenfalls konisch zu, aber unter einem wesentlich kleineren Winkel als die Fläche 22-F.

Die sich an die Fläche 22-E anschließende Fläche 22-D ist einwärts gekrümmt, so daß der Teil dieser Fläche, der der Außenseite des Behälters zunächstliegt, im wesentlichen horizontal, d. h. quer zur senkrechten Achse des Feuerzeugs angeordnet ist. Diese senkrechte Achse erstreckt sich hierbei von der Unterseite des Behälters, an der sich die Öffnung befindet, zur Oberseite des Behälters, an der der Befestigungsrahmen fixiert ist. Die Fläche 22-X des Kanals verbindet die Flächen 22-D und 22-C. Die Fläche 22-C liegt unmittelbar benachbart zur Fläche 22-X und ist im wesent­ lichen parallel zur senkrechten Achse angeordnet. Die Flä­ che 22-B schließt sich unmittelbar an die Fläche 22-C an und erweitert sich konisch nach außen. Die Fläche 22-A bildet den vorderen bzw. ersten Endabschnitt des Kanals und liegt unmittelbar benachbart zur Fläche 22-B und im wesentlichen senkrecht. Als Ergebnis dieser Gestaltung ist der größte Durchmesser der Öffnung, der von der Außenseite des Behälters her zugänglich ist, im wesentlichen der größte Durchmesser der Fläche 22-B, der im wesentlichen dem Durchmesser der Fläche 22-A entspricht. Dieser Durch­ messer ist wesentlich kleiner als der Durchmesser der Flä­ che 22-F.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nimmt der Durchmesser des Verschlußelements 25 stufenartig ab. Wie Fig. 2 zeigt, weist das Verschlußelement Außenflächen 25-A bis 25-F und 25-X auf, die den Flächen 22-A bis 22-F und 22-X des Kanals jeweils entsprechen. Die Außenfläche 25-F liegt unmittelbar am Fuß des Verschlußelements. Sie läuft konisch zusammen und hat den größten Durchmesser von allen Außenflächen des Verschlußelements. Der kleinste Durchmes­ ser der Außenfläche 25-F ist geringfügig größer als der kleinste Durchmesser der Außenfläche 22-F des Kanals. Die Außenfläche 25-E schließt sich unmittelbar an die Fläche 25-F an und verjüngt sich unter etwa dem gleichen Winkel wie die Fläche 22-E des Kanals. Die Außenfläche 25-X ver­ bindet den Teil der Außenfläche 25-E, der den kleinsten Durchmesser hat, mit dem Teil der Außenfläche 25-D, der den größten Durchmesser hat. Die Außenfläche 25-D ist ein­ wärts gekrümmt, so daß der Teil dieser Fläche, der der Spitze des Verschlußelements zunächstliegt, im wesentli­ chen horizontal ist. Der Durchmesser des Teils der Außen­ fläche 25-D, der am weitesten von der Spitze des Ver­ schlußelements entfernt ist, ist wesentlich größer als der kleinste Durchmesser der Fläche 22-D des Kanals.

Die Außenfläche 25-C schließt sich unmittelbar an die Au­ ßenfläche 25-D an und ist im wesentlichen senkrecht ange­ ordnet. Diese Fläche hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Fläche 22-C des Kanals.

Die sich verjüngende Außenfläche 25-B schließt sich unmit­ telbar an die Außenfläche 25-C an. Die Außenfläche 25-A liegt unmittelbar benachbart zur Außenfläche 25-B und ist einwärts gekrümmt, um die abgerundete Spitze des Ver­ schlußelements zu bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Ver­ schlußelement aus einem elastischen bzw. kompressiblen Kunststoffmaterial. Um so größer der Betrag ist, um den der Dampfdruck innerhalb des Behälters den Atmosphären­ druck außerhalb des Behälters übersteigt, desto fester sitzt das Verschlußelement innerhalb des Kanals und desto besser und dichter ist die durch das Verschlußelement ge­ bildete Dichtung. Das Verschlußelement wirkt in dieser Weise ähnlich wie ein O-Ring. Um die Dichtwirkung zu ver­ bessern, ist der Oberflächenzustand der Außenfläche 25-E besonders glatt oder auch poliert. Die Fläche 22-E des Kanals kann den gleichen Oberflächenzustand aufweisen.

Der Hohlraum im Fuß des Verschlußelements, der durch die Innenfläche 25-G gebildet wird, ist tief ausgeführt und weist einen großen Durchmesser auf, um die richtige Orien­ tierung des Verschlußelements durch die aufgrund des Un­ terschieds zwischen dem inneren und äußeren Druck und erzeugte Kraft zu erleichtern.

Das Verschlußelement kann aus zwei Gründen nicht aus der Öffnung herausgedrückt werden, selbst wenn diese Kraft groß ist, nämlich zunächst deshalb, weil der größte Be­ reich einer jeden sich verjüngenden Außenfläche einen grö­ ßeren Durchmesser hat als der engste Bereich der entspre­ chenden, sich verjüngenden Fläche des Kanals, und auch deshalb, weil der vorderste Bereich der Außenfläche 25-D gegen den vordersten Bereich der Fläche 22-D des Kanals anstößt, wobei die aneinander anstoßenden Flächenteile quer zur Richtung der Kraft liegen.

Das Verschlußelement verbleibt in dicht abschließender Beziehung mit dem Kanal, bis das Brenngas in dem Behälter soweit verbraucht ist, daß der Druck innerhalb des Be­ hälters gleich oder geringer als der Atmosphärendruck außerhalb des Behälters ist.

In Fig. 3 und 4 ist erläutert, wie das erfindungsgemäße Feuerzeug erneut mit Brenngas gefüllt wird. Die Spitze 31-A (Fig. 4) der Düse 31 einer Druckflasche 30 zum Nachfül­ len von Brenngas wird in die Öffnung 21 des Brenngasbehäl­ ters des Feuerzeugs eingesetzt, wobei die Spitze 31-A das Verschlußelement in den Behälter hineindrückt. Sobald die Spitze 31-A auf der Fläche 22-B des Kanals sitzt, wird die Düse der Druckflasche betätigt. Die Fläche 22-B erweitert sich nach außen, wie oben beschrieben, was den Zweck hat, Druckflaschendüsen mit unterschiedlichem Durchmesser auf­ zunehmen. Brenngas aus der Druckflasche mit einem Dampf­ druck der wesentlich größer ist als der Atmosphären­ druck strömt nun durch die Düse 31 und drückt das Ver­ schlußelement weiter hoch und in den Behälter hinein, wo­ bei Durchlässe zwischen dem Verschlußelement und dem Kanal freigegeben werden. Dann strömt Brenngas aus der Druckfla­ sche 30 in den Behälter 17, wie durch die Pfeile in Fig. 3 und 4 angedeutet. Das Verschlußelement bleibt hierbei in einem gewissen Abstand zum Kanal, und Brenngas strömt so­ lange in den Behälter, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, bis der Dampfdruck innerhalb des Brenngasbehälters gleich dem Dampfdruck innerhalb der Druckflasche ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Druckflasche entfernt, und das Verschlußelement 25 wird aufgrund der Kraft, die durch den Überdruck von gegenüber erzeugt wird, erneut in eine abdichtende Beziehung mit Kanal 22 gedrückt, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt. Anschließend ist das Feuerzeug zur erneuten Benutzung bereit.

In Fig. 5 ist dargestellt, was passieren würde, wenn keine geeignete Haltevorrichtung vorgesehen wäre, um das Ver­ schlußelement während des Füllvorgangs in der Nähe des Kanals festzuhalten. Mit einiger Wahrscheinlichkeit würde das Verschlußelement 25 innerhalb des Feuerzeugs 100 nach oben in die Stellung P2 gedrückt. Nach Beenden des Füll­ vorgangs und Entfernen der Druckflasche vom Behälter würde das Verschlußelement 25 aufgrund seiner Gestaltung und der des Kanals wahrscheinlich letztlich in die abdichtende Stellung gemäß Fig. 1 und 2 gedrückt. Bis dies geschieht, würde allerdings das Brenngas rasch wieder aus dem Behäl­ ter austreten.

Daher ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Mittel vorgesehen, um das Verschlußelement in der Nähe des Kanals zu halten. Dies könnte beispielsweise ein Ma­ schengitter sein, das knapp oberhalb des Verschlußelements angeordnet ist, wenn sich dieses in seiner abdichtenden Stellung gemäß Fig. 1 und 2 befindet. In der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 1 bis 3 erläutert ist, ist ein Verlängerungsrohr 20 vorgesehen, das sich von der Lei­ tung 19 abwärts erstreckt. Das Verlängerungsrohr ist so lang, daß sein Ende gegen den hohlen Fuß des Verschlußele­ ments anstößt, bevor die Spitze des Verschlußelements über den zweiten Endabschnitt des Kanals hinauskommt. Bei die­ sem Aufbau bleibt das Verschlußelement beim Nachfüllen in der Nähe des Kanals und kehrt beim Beenden des Nachfüll­ vorgangs augenblicklich in den in Fig. 1 und 2 dargestell­ ten, abdichtenden Zustand zurück. Dabei geht praktisch kein Brenngas verloren.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede­ nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10, 100 Feuerzeug
11 Befestigungsrahmen
12 Zündrädchen
13 Düsenbetätigungshebel
14 Flammeneinstellrad
15 Windschutz
16 Unterbau
17 Behälter
18 Versteifung
19 Leitung
20 Verlängerungsrohr
21 Öffnung
22 Kanal
22-A bis 22-F, 22-X Außenflächen (des Kanals)
25 Verschlußelement
25-A bis 25-F, 25-X Flächen (des Verschlußelements)
25-G Innenfläche (des Verschlußelements)
30 Nachfüll-Druckflasche
31 Düse (der Druckflasche)
31-A Spitze (der Düse) Druck innerhalb des Behälters 17 äußerer Atmosphärendruck Druck in der Druckflasche 30
P2 Position des Verschlußelements in Fig. 5.

Claims (7)

1. Nachfüllbares Feuerzeug mit einem Behälter zum Enthal­ ten von Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl­ ter (17) eine Öffnung (21) zum Einleiten von Brennstoff in den Behälter sowie ein Verschlußmittel (25) zum dichten Verschließen der Öffnung aufweist, wobei der Innendruck innerhalb des Behälters größer ist als der Außendruck au­ ßerhalb des Behälters, wenn der Behälter Brennstoff ent­ hält, so daß das Verschlußmittel die Öffnung aufgrund der Kraft, die dadurch erzeugt wird, daß der Innendruck größer ist als der Außendruck, dicht verschließt.

2. Nachfüllbares Feuerzeug mit einem Brennstoffbehälter (17), der eine darin ausgebildete Öffnung (21) und einen Kanal (22) mit einem ersten und zweiten Endabschnitt auf­ weist, wobei der erste Endabschnitt des Kanals die Öffnung bildet und der zweite Endabschnitt des Kanals im Innern des Behälters angeordnet ist, und der Behälter ein Ver­ schlußelement (25) aufweist, das den Kanal abdichtend verschließt, wenn der Behälter Brennstoff enthält, wobei der Innendruck innerhalb des Behälters den Außendruck außerhalb des Behälters überschreitet, wenn der Behälter Brennstoff enthält, so daß das Verschlußelement (25) den Kanal (22) aufgrund der Kraft, die dadurch erzeugt wird, daß der Innendruck den Außendruck überschreitet, dicht verschließt.

3. Feuerzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Endabschnitt des Kanals (22) größer ist als der erste Endabschnitt des Kanals, das Verschlußelement (25) einen ersten und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wo­ bei der zweite Endabschnitt größer ist als der erste End­ abschnitt und größer als der erste Endabschnitt des Ka­ nals, und daß das Verschlußelement so in dem Kanal ange­ ordnet ist, daß sein zweiter Endabschnitt ins Innere des Behälters weist.

4. Feuerzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (25) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung hin- und herbewegbar ist, wobei das Ver­ schlußelement in der ersten Stellung den Kanal (22) dicht verschließt, wenn der Behälter Brennstoff enthält, und das Verschlußelement einen Abstand zu dem Kanal aufweist, wenn Brennstoff in den Behälter (17) eingeleitet wird.

5. Feuerzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) eine Rückhalteeinrichtung (20) aufweist, um das Verschlußelement (25) in der zweiten Stellung fest­ zuhalten, wenn Brennstoff in den Behälter eingeleitet wird.

6. Nachfüllbares Feuerzeug mit einem Brennstoffbehälter (17), einem hohlen, im wesentlichen konisch geformten Ka­ nal (22) mit einem weiten, innerhalb des Behälters befind­ lichen Endabschnitt und einem engen, eine Öffnung (21) in der Oberfläche des Behälters bildenden Endabschnitt, und mit einem im wesentlichen konisch geformten Verschlußele­ ment (25), welches zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung innerhalb des Kanals hin- und herbewegbar ist, wobei das Verschlußelement in seiner ersten Stellung, in der es aufgrund einer durch Dampfdruck erzeugten Kraft, wenn der Behälter Brennstoff erhält, gehalten wird, in den Kanal eingreift und diesen dicht verschließt, und in seiner zweiten Stellung einen Abstand gegenüber dem Kanal aufweist.

7. Feuerzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement einen hohl ausgebildeten Fuß auf­ weist.