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Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Brenngefäß für einen flüssigen Brennstoff und insbesondere ein als Kerzennachbildung oder zum Einsatz in kerzenförmige Leuchter geeignetes, mit einem flüssigen Brennstoff befüllbares bzw. befülltes Brenngefäß.
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Als Kerzennachbildung oder zum Einsatz in kerzenförmige Leuchtkörper dienende, mit Flüssigwachs gefüllte Brenngefäße sind bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 36 00 608 A1 eine Kerzennachbildung, die ein mit Flüssigwachs gefülltes Brenngefäß aufweist. Das Brenngefäß besteht aus einem an der Unterseite geschlossenen zylindrischen Röhrchen, das einen an der Oberseite nach außen oder innen kegelförmig oder gerade verlaufenden Abschluss aufweist, in dem zentrisch eine Dochtführung, insbesondere ein Dochtführungsröhrchen, mit eingezogenem und in das Flüssigwachs reichenden Docht angeordnet ist. Ein solches Brenngefäß kann beispielsweise in ein weißes, transparentes Kunststoffrohr eingesetzt werden, das im Inneren eine Halterung zum Einsatz des Brenngefäßes aufweist. Bei solchen bekannten Kerzennachbildungen sind Öffnungen im Bereich der Dochtführung sind zur Abdichtung gegen das Auslaufen des flüssigen Brennstoffes mit einer Schicht aus Hartwachs oder mit einer Kunststofffolie überzogen.
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Es besteht ein Bedarf nach Brenngefäßen, die verbesserte Eigenschaften aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Brenngefäß gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen ein Brenngefäß mit einem zylindrischen Brennstoffbehälter zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffes, wobei der zylindrische Brennstoffbehälter an einem axialen Ende offen ist, und einer Dochtkappe, die in das offene Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters eingesetzt ist, wobei die Dochtkappe einen sich nach oben verjüngenden Abschnitt aufweist, wobei eine umlaufende Wand des zylindrischen Brennstoffbehälters nach oben über ein unteres Ende, des sich nach oben verjüngenden Abschnitts vorsteht.
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Durch die nach oben vorstehende umlaufende Wand kann, falls flüssiger Brennstoff auf die Dochtkappe gelangt, dieser in einem beckenartigen Bereich, der durch die obere Oberfläche des sich verjüngenden Abschnitts der Dochtkappe und die vorstehende umlaufende Wand gebildet wird, aufgefangen werden, so dass verhindert werden kann, dass solcher Brennstoff außen an dem zylindrischen Brennstoffbehälter hinunterfließt. Somit kann das Brenngefäß sauber gehalten werden.
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Bei Ausführungsbeispielen ist die Dochtkappe abnehmbar in das offen Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters eingesetzt, so dass die Dochtkappe zum Wiederbefüllen des Brennstoffbehälters abgenommen und wieder eingesetzt werden kann. Somit kann das Brenngefäß mehrfach einsetzbar sein.
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Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe unterhalb des sich nach oben verjüngenden Abschnitts einen zylindrischen Abschnitt auf, der in den zylindrischen Behälter eingesetzt ist, wobei zwischen der Wand des zylindrischen Behälters und dem zylindrischen Abschnitt ein Fluiddurchlass gebildet ist, der einen Innenraum des zylindrischen Behälters mit einem Bereich zwischen der vorstehenden umlaufenden Wand und dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt der Dochtkappe fluidisch verbindet. Ausführungsbeispiele ermöglichen somit, dass flüssiger Brennstoff, der sich in diesem Bereich sammelt, durch den Fluiddurchlass in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters zurückgeführt wird.
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Bei Ausführungsbeispielen kann ein solcher Fluiddurchlass auf einfache Weise durch eine Abflachung in einer äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts der Dochtkappe gebildet sein.
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Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe eine Entlüftungsöffnung auf, die den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters mit der Umgebung fluidisch verbindet, wobei die Entlüftungsöffnung oberhalb eines oberen Endes der umlaufenden Wand des zylindrischen Behälters angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass durch das Vorsehen einer entsprechenden Entlüftungsöffnung zum einen ein gleichmäßigeres Brennverhalten erzielt werden kann und zum anderen ein Rückfließen von flüssigem Brennstoff durch den Fluiddurchlass zwischen dem zylindrischen Brennstoffbehälter und dem zylindrischen Abschnitt der Dochtkappe möglich wird.
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Bei Ausführungsbeispielen sind Abmessungen des Fluiddurchlasses und/oder der Entlüftungsöffnung derart auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmt, dass bei Raumtemperatur der flüssige Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch den Fluiddurchlass und/oder die Entlüftungsöffnung gelangt, wenn sich der Brennstoffbehälter für kurze Zeit nicht in seiner aufrechten Betriebsposition befindet, beispielsweise beim Anzünden des Brenngefäßes. Somit kann ohne eine weitere Abdichtung ein Auslaufen von flüssigem Brennstoff auch dann verhindert werden, wenn das Brenngefäß kurzzeitig nicht in der dafür bestimmten Ausrichtung positioniert ist. Bei Ausführungsbeispielen ist eine zusätzliche Abdichtung des Brenngefäßes nicht vorgesehen.
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Bei Ausführungsbeispielen mündet der sich nach oben verjüngende Abschnitt der Dochtkappe in einen zylindrischen Dochtführungsabschnitt der Dochtkappe, wobei der zylindrische Dochtführungsabschnitt einen Dochtführungskanal mit einer oberen Dochtöffnung aufweist, wobei die Entlüftungsöffnung in einem Abstand von der Dochtöffnung angeordnet ist. Durch eine solche Anordnung kann verhindert werden, dass die Entlüftungsöffnung von durch die Dochtöffnung austretendem flüssigen Brennstoff verschlossen wird.
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Bei Ausführungsbeispielen ist ein mehrfach geflochtener Docht in den zylindrischen Dochtführungsabschnitt eingebracht, wobei eine Dochtschlaufe aus der Dochtöffnung nach oben vorsteht und zumindest ein unteres Ende des Dochts in dem flüssigen Brennstoff angeordnet ist. Bei Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Dochtführungsabschnitt an einem oberen Ende desselben einen radial nach außen vorstehenden Ring aufweisen, um ein maschinelles Abnehmen der Dochtkappe von dem zylindrischen Brennstoffbehälter zu ermöglichen.
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Bei Ausführungsbeispielen weist die innere Oberfläche des Zylindermantels des zylindrischen Brennstoffbehälters im Bereich des offenen Endes sich nach innen erstreckende Vorsprünge auf, durch die eine Klemmverbindung mit der Dochtkappe bewirkt wird. Dies ermöglicht auf einfache Art und Weise ein abnehmbares Anbringen der Dochtkappe an dem zylindrischen Brennstoffbehälter. Bei Ausführungsbeispielen können die Vorsprünge durch zumindest einen Ring oder mehrere untereinander angeordnete Ringe gebildet sein. Bei Ausführungsbeispielen können die Ringe umlaufend sein oder können Unterbrechungen aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen können die Vorsprünge durch Noppen gebildet sein.
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Bei Ausführungsbeispielen ist an einer inneren Oberfläche des Zylindermantels des zylindrischen Brennstoffbehälters ein Anschlag gebildet, bis zu dem die Dochtkappe in den zylindrischen Brennstoffbehälter einbringbar ist. Somit kann auf einfache Art und Weise die Position der Dochtkappe zu dem zylindrischen Brennstoffbehälter festgelegt werden.
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Bei Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Brennstoffbehälter einen Zwischenboden aufweisen, wobei ein Teil des zylindrischen Brennstoffbehälters oberhalb des Zwischenbodens mit dem flüssigen Brennstoff befüllt ist. Somit ist es möglich, den zylindrischen Brennstoffbehälter in Form einer länglichen schmalen Kerze zu gestalten, während gleichzeitig ein Abbrennen mit gleichmäßiger Flamme möglich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Brenngefäßes in Form einer Kerzenattrappe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine schematische Querschnittansicht eines zylindrischen Brennstoffbehälters;
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3a–3c eine schematische perspektivische Ansicht, eine schematische Querschnittansicht und eine schematische Seitenansicht einer Dochtkappe; und
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4 eine schematische Querschnittansicht der in den 3a–3c gezeigten Dochtkappe, die in einen zylindrischen Brennstoffbehälter eingesetzt ist.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich insbesondere auf Brenngefäße bzw. Kerzenattrappen, die für flüssige Brennstoffe mit erhöhter Viskosität geeignet sind. Generell wurden als flüssige Brennstoffe für Brenngefäße, insbesondere solche in Form von Kerzenattrappen, flüssige Wachse und/oder flüssige Paraffine verwendet, die eine Viskosität deutlich unter einem Grenzwert von 20,5 mm2/sec bei 40°C aufweisen. Solche dünnflüssigen Brennstoffe unterliegen aufgrund der Aspirationsgefahr einer speziellen Kennzeichnungspflicht. Durch die Verwendung höher viskoser Brennstoffe könnte eine solche Kennzeichnungspflicht vermieden werden. Grundsätzlich wäre es vorteilhaft, einen Brennstoff einsetzen zu können, der für die Gesundheit unbedenklich und somit nicht kennzeichnungspflichtig ist. Ferner sollte er geruchsneutral sein und eine geruchsfreie Verbrennung mit gleichmäßiger Flamme ermöglichen. Es wäre vorteilhaft, wenn der Brennstoff weder beim Transport noch beim Gebrauch aus der Kerzenhülle auslaufen würde. Ein vollständiges Ausbrennen der Kerze wäre vorteilhaft, wobei nach dem Erlöschen der Flamme keine Rückstandsmengen des Brennstoffs in oder auf der Hülle zurückbleiben sollten.
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Es hat sich gezeigt, dass bei herkömmlichen Kerzenattrappen Brennstoff vom Docht nicht in ausreichender Menge zur Flamme transportiert wurde. Daraus resultieren sowohl eine kleine und sehr zugluftempfindliche Flamme als auch merkliche Brennstoffrückstandsmengen im Kerzenkörper nach Erlöschen der Flamme. Außerdem lagen nach dem Erlöschen der Flamme auch nennenswerte Rückstände des Brennstoffs außen an der Kerzenhülle vor, da sich bei den herkömmlich verwendeten Kerzenkonstruktionen während des Brennvorgangs der Brennstoff an der Dochtkappe tropfenförmig ansammelte und schließlich beim Erreichen einer kritischen Menge an der Kerzenhülle hinabfloss. Ferner zeigte eine sorgfältige Analyse des Brennvorgangs unter Berücksichtigung der bisher verwendeten Konstruktion der Flüssigwachskerze, dass der verwendete Docht, der durch die Aufnahme des Brennstoffs quillt, ein Druckausgleichsloch an der Dochtkappe verstopft. Durch die Berührung kann aufgrund der Kapillarwirkung der flüssige Brennstoff durch die Druckausgleichsöffnung austreten. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Brennstoffzufuhr im Verlauf eines Brennvorgangs kontinuierlich abnahm, wodurch die Flamme immer kleiner wurde.
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Bei bisherigen Kerzenattrappen wurde insbesondere Aluminium als Werkstoff für die Dochtkappe verwendet. Da Aluminium über eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt, wird ein nennenswerter Teil der Wärme der Flamme, die zum Verdampfen des Brennstoffs benötigt wird, unmittelbar über die Kerzenhülle abgeführt. Es zeigte sich, dass sich der Brennstoff in flüssiger Form gesammelt hat, bis er schließlich als Tropfen an der Kerzenhülle hinabgeflossen und dort zu einem fettigen Film erstarrt ist. Neben Problemen bei der Handhabung des gebrauchten Produkts erhöht ein solcher fettiger Film ferner den Aufwand beim Reinigen der Kerzenhüllen vor ihrem erneuten Einsatz erheblich.
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Die obigen Erkenntnisse fanden Eingang in Ausführungsbeispiele des hierin offenbarten Brenngefäßes. Bei Ausführungsbeispielen ist der Brennstoffbehälter (die Kerzenhülle) ohne aufwändige Reinigung mehrfach einsetzbar. Bei Ausführungsbeispielen kann nach dem Befüllen des Brennstoffbehälters der Docht zusammen mit der Dochthalterung möglichst schnell in den Brennstoffbehälter eingeführt werden können, was gleichzeitig ein schnelles Verschließen des zylindrischen Brennstoffbehälters, d. h. der Kerzenhülle, ermöglicht. Bei Ausführungsbeispielen ist das Brenngefäß (die Kerze) sowohl beim Transport als auch beim Gebrauch auslaufsicher und so konstruiert, dass ein Austreten von Brennstoff in flüssiger Form vermieden wird. Bei Ausführungsbeispielen ist verhindert, dass, falls sich dennoch flüssiger Brennstoff neben der Dochtschlaufe sammelt, dieser nach außen an der dem Brennstoffbehälter (der Kerzenhülle) herabfließt und einen fettigen Film erzeugt. Zu diesem Zweck weisen Ausführungsbeispiele eine Vorrichtung auf, die den Brennstoff ins Kerzeninnere zurückleitet.
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Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren Ausführungsbeispiele erläutert, die die oben dargelegten Vorteile einzeln oder in Kombination ermöglichen.
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1 zeigt ein Brenngefäß in Form einer Flüssigbrennstoffkerze in einer aufrechten Betriebsposition. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass die hierin angegebenen Richtungsangaben, wie z. B. oben und unten, sich jeweils auf diese aufrechte Betriebsposition eines Brenngefäßes beziehen. Unter Betriebsposition wird die Position betrachtet, in der sich das Brenngefäß befindet, während es brennt.
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Die in 1 gezeigte Kerze bzw. Kerzenattrappe weist einen zylindrischen Brennstoffbehälter 10 und eine Dochtkappe 12 auf, die in ein offenes oberes Ende 14 des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 eingesetzt ist.
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Die Ausgestaltung der Dochtkappe 12 wird nachfolgend Bezug nehmend auf die 3a–3c näher erläutert. Die Dochtkappe stellt eine Dochthalterung dar, die dazu dient, einen Docht 16 derart zu halten, dass zumindest ein unteres Ende desselben in einen in dem zylindrischen Brennstoffbehälter 10 befindlichen flüssigen Brennstoff ragt. Ferner dient die Dochtkappe 12 dazu, einen Verschluss für das offene obere Ende 14 des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 zu bilden.
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Bei Ausführungsbeispielen kann der Docht 16 ein mehrfach geflochtener Docht sein, wobei eine Dochtschlaufe 16a dieses mehrfach geflochtenen Dochts nach oben aus der Dochtöffnung in der Dochtkappe 12 vorsteht und zumindest ein unteres Ende des Dochts in dem flüssigen Brennstoff angeordnet ist. Das untere Ende kann dabei derart in dem zylindrischen Brennstoffbehälter 10 angeordnet sein, dass es bis zum Boden des Brennstoffbehälters 10 reicht. Wie nachfolgend erläutert wird, kann der zylindrische Brennstoffbehälter einen Zwischenboden aufweisen, um das Brennstoffvolumen in dem zylindrischen Brennstoffbehälter zu begrenzen, beispielsweise falls der zylindrische Brennstoffbehälter eine lange schmale Form aufweist.
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Eine schematische Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 ist in 2 gezeigt. Der zylindrische Brennstoffbehälter weist eine Längsachse LA auf und das offene obere Ende 14 stellt ein axiales Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 dar. Der zylindrische Brennstoffbehälter 10 weist ferner ein zweites axiales unteres Ende 20 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der zylindrische Brennstoffbehälter 10 einen Zwischenboden 22 auf, so dass auch das untere Ende 20 offen ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das untere Ende 20 geschlossen sein.
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Der obere Innenraum 24 des zylindrischen Brennstoffbehälters kann mit einem flüssigen Brennstoff befüllt sein, beispielsweise Flüssigwachs oder Paraffin.
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Im Bereich des oberen Endes 14 weist die innere Mantelfläche des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 einen oder mehrere Anschläge 26 auf. Ferner weist die innere Mantelfläche Vorsprünge 28 in Form mehrerer untereinander angeordneter Ringe auf. Bei Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Brennstoffbehälter 10 durch einen Polymerzylinder mit einem gleichbleibenden Außendurchmesser gebildet sein. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Brennstoffbehälter durch ein anderes Material, beispielsweise gezogenes Aluminium, gebildet sein. Das Implementieren des zylindrischen Brennstoffbehälters durch einen Polymerzylinder ohne Durchmesserverjüngung ermöglicht ein leichtes Befüllen und ein einfaches Einführen des Dochts in das Brenngefäß.
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Ein Ausführungsbeispiel der Dochtkappe 12 wird nun anhand der 3a bis 3c näher erläutert. Die Dochtkappe 12 weist einen sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 auf, der eine Verjüngung eines unteren zylindrischen Bereichs 32 zu einem oberen zylindrischen Bereich 34 bewirkt. Die Unterseite 36 der Dochtkappe ist offen und weist einen umlaufenden unteren Rand 36a auf. Der obere zylindrische Bereich 34 stellt einen Dochtführungsabschnitt dar, der einen Dochtführungskanal 38 mit einer oberen Dochtöffnung 40 definiert. Am oberen Ende desselben weist der zylindrische Abschnitt 34 einen flanschartig radial nach außen vorstehenden Ring 42 auf. Der Ring 42 kann eine glatte untere Oberfläche aufweisen, um ein manuelles oder maschinelles Greifen der Dochtkappe an dem Ring 42 zu unterstützen.
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Wie in den 3a und 3c zu sehen ist, weist eine äußere Oberfläche zumindest des zylindrischen Abschnitts 32 eine Abflachung 44 auf. Bei Ausführungsbeispielen können zwei Abflachungen auf sich gegenüberliegenden Seiten der offenen Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 32 vorgesehen sein. Wie in 3b zu sehen ist, weist die Dochtkappe 12 ferner eine Entlüftungsöffnung 46 auf.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Dochtkappe 12 mit Ausnahme der Abflachungen und der Entlüftungsöffnung rotationssymmetrisch ausgebildet. Wenn die Dochtkappe 12 in den Brennstoffbehälter eingesetzt ist, können eine Mittelachse MA der Dochtkappe und die Längsachse des Brennstoffbehälters 10 koaxial angeordnet sein. Die innere Oberfläche der Dochtkappe 12 weist am Übergang von dem zylindrischen Abschnitt 32 zu dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 einen konkaven Abschnitt und an dem Übergang von dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 zu dem zylindrischen Abschnitt 34 einen konvexen Abschnitt auf.
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Zur Bildung einer Dochtschleife kann ein mehrfach geflochtener Docht von innen, also von der Unterseite 36 her, in die Dochtkappe 12 eingefädelt werden. Der Docht ist in den 3a bis 3c und 4 nicht dargestellt. Die konische Ausgestaltung der Dochtkappe 12 kann diesen Vorgang erleichtern. Die Dochtkappe kann aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein, damit an der Dochtschlaufe eine ausreichend hohe Temperatur gewährleistet wird, um ein Verdampfen des aufsteigenden flüssigen Brennstoffs zu ermöglichen. Als Materialien können sich beispielsweise Metalle mit geringer thermischer Leitfähigkeit (beispielsweise < 200 w/mK) oder wärmeresistente Kunststoffe mit hohem Füllkörperanteil eignen. Bei Ausführungsbeispielen kann die Dochtkappe aus Zink, Aluminium oder Eisen bestehen.
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Die Abmessungen des zylindrischen Dochtführungsabschnitts 38 sind an den verwendeten Docht angepasst, so dass dieser stabil in der Dochtkappe fixiert werden kann und eine Dochtschlaufe 16a (1) aus dem oberen Ende 40 der Dochtkappe 12 vorsteht.
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Die entsprechend mit einem Docht versehene Dochtkappe kann in den befüllten zylindrischen Brennstoffbehälter 10 eingesetzt werden, wobei durch eine Übermaßpassung eine mechanisch feste, auslaufsichere Klemmverbindung zwischen dem zylindrischen Brennstoffbehälter 10 und der Dochtkappe 12 erzeugt wird. Diese Klemmverbindung kann beispielsweise durch die in 2 gezeigten umlaufenden Ringe 28 bewirkt werden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen können statt umlaufender Ringe unterbrochene Ringe bzw. Noppen vorgesehen sein, durch die die Klemmwirkung erreicht wird.
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Beim Einsetzen der Dochtkappe 12 trifft der untere Rand 36a der Dochtkappe 12 auf die Vorsprünge 26, so dass eine vorbestimmte Positionsbeziehung zwischen dem zylindrischen Brennstoffbehälter 10 und der Dochtkappe 12 erreicht wird. 4 zeigt das obere Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters 10, in den die Dochtkappe 12 eingesetzt ist, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch der Docht in 4 nicht dargestellt ist. Wie in 4 gezeigt ist, sitzt der untere Rand 36a auf den Vorsprüngen 26 auf. Wie in 4 gezeigt ist, steht die umlaufende Wand 50 des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 nach oben über ein unteres Ende 30a des sich nach oben verjüngenden Abschnitts 30 vor. Dadurch wird zwischen der äußeren Oberfläche des sich verjüngenden Abschnitts 30 und der inneren Mantelfläche der umlaufenden Wand 50 ein Fluidbereich 52 definiert, in dem sich flüssiger Brennstoff, der beispielsweise über die Öffnung 40 auf die Außenseite der Dochtkappe gelangt, gesammelt werden kann.
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Um zu ermöglichen, dass Brennstoff, der sich in dem Fluidbereich 52 sammelt, in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters zurückgelangt, ist bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Fluiddurchlass zwischen der inneren Oberfläche des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 und der äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 32 der Dochtkappe 12 vorgesehen. Bei Ausführungsbeispielen ist dieser Fluiddurchlass durch die in den 3a und 3c gezeigte Abflachung 44 implementiert. Bei alternativen Ausführungsbeispielen könnte eine Ausbuchtung in der inneren Oberfläche des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 vorgesehen sein. Es bedarf keiner weitergehenden Erläuterung, dass die Vorsprünge 26 derart vorgesehen sind, dass sie den Fluiddurchlass nicht verschließen. Ferner bedarf es keiner weitergehenden Erläuterung, dass die Vorsprünge, durch die die Klemmpassung zwischen der Dochtkappe und dem zylindrischen Brennstoffbehälter erreicht wird, derart vorgesehen sind, dass sie den Fluiddurchlass nicht verschließen.
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Da das untere Ende 36 der Dochtkappe offen ist, sind ein Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters 24 und ein Innenraum 54 der Dochtkappe nach dem Einbringen der Dochtkappe in den zylindrischen Brennstoffbehälter fluidisch verbunden und bilden einen gemeinsamen Innenraum. Nach dem Einbringen ragt der in dem Dochtführungsabschnitt 38 angeordnete Docht in den Innenraum 24 des zylindrischen Brennstoffbehälters 10, vorzugsweise bis zu einem Boden dieses Innenraums. Dadurch ist es möglich, über den Docht den gesamten in dem Innenraum 24 befindlichen Brennstoff zur aus der Öffnung 44 vorstehenden Dochtschlaufe zu befördern und dort zu verbrennen.
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Die Klemmverbindung zwischen Dochtkappe 12 und zylindrischem Brennstoffbehälter 10 lässt sich nach Gebrauch des Brenngefäßes (der Flüssigbrennstoffkerze) lösen. Der zylindrische Brennstoffbehälter kann dann erneut befüllt werden. Somit ermöglichen Ausführungsbeispiele der Erfindung eine erneute Verwendung des zylindrischen Brennstoffbehälters. Bei Ausführungsbeispielen kann auch die Dochtkappe mit dem eingeführten Docht mehrfach verwendet werden.
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Bei Ausführungsbeispielen sind in die Dochtkappe vertikale Fluiddurchlässe eingearbeitet, beispielsweise durch eine oder mehrere Abflachungen 44, wie sie oben Bezug nehmend auf die 3a und 3c beschrieben wurden. Solche Fluiddurchlässe, die im Innenraum des zylindrischen Behälters mit einem Bereich oberhalb des sich nach oben verjüngenden Abschnitts 30 der Dochtkappe 12 fluidisch verbinden, können zum einen als Druckausgleichsöffnungen dienen, die verhindern, dass während des Brennvorgangs im Inneren des zylindrischen Brennstoffbehälters ein Unterdruck entsteht, der den Transport des Brennstoffs erschweren würde. Zum anderen können die Fluiddurchlässe konstruktionsbedingt gleichzeitig den Rückfluss von Brennflüssigkeit ermöglichen, falls diese beim Brennvorgang an der Dochtschlaufe nicht verdampfen sollte.
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Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe den sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 und den zylindrischen Dochtführungsabschnitt 34 auf. Durch den zylindrischen Dochtführungsabschnitt 34 kann eine Verlängerung der Dochtführung erreicht werden, durch die wiederum ein ausreichender Abstand des Dochts zu den Fluiddurchlässen gewährleistet werden kann, so dass der Docht, der mit dem flüssigen Brennstoff gesättigt ist, die Fluiddurchlässe nicht blockieren kann. Dadurch kann ein stetiger Druckausgleich während des Transports, der Lagerung und des Brennvorgangs sichergestellt werden.
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Bei Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Fluiddurchlässe, beispielsweise die Abflachung 44, von der Unterseite der Dochtkappe vertikal zumindest bis zum oberen Ende des zylindrischen Abschnitts 32, d. h. bis zum unteren Ende des sich nach oben verjüngenden Abschnitts 30. Falls ein solcher Fluiddurchlass bzw. mehrere solche Fluiddurchlässe mit flüssigem Brennstoff gefüllt sind, kann es möglich sein, dass dieser nicht mehr in den Innenraum fließt. Um auch in einem solchen Fall zu ermöglichen, dass flüssiger Brennstoff zurück in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters fließt, können eine oder mehrere zusätzliche Entlüftungsöffnungen 46 vorgesehen sein. Wie gezeigt ist, können diese Entlüftungsöffnungen in einem Abstand von der Dochtöffnung 40 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass die Entlüftungsöffnung durch den Docht blockiert wird. Ferner kann, wie insbesondere in 4 gezeigt ist, die Entlüftungsöffnung 46 oberhalb eines oberen Endes der umlaufenden Wand 50 des zylindrischen Behälters 10 angeordnet sein, um zu verhindern, dass die Entlüftungsöffnung 46 blockiert wird, wenn sich flüssiger Brennstoff in dem Fluidbereich 52 zwischen der umlaufenden Wand 50 und dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 der Dochtkappe 12 befindet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen die Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Brennstoffe und Dochtmaterialien, wobei einzelne konstruktive Merkmale jeweils an unterschiedliche Brennstoffe und Dochtmaterialien angepasst sein können. Beispielsweise können die Abmessungen der beschriebenen Fluiddurchlässe und Entlüftungsöffnungen auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmt sein, um zu verhindern, dass bei Raumtemperatur der flüssige Brennstoff durch diese Öffnungen gelangen kann. Im Betrieb kann eine Erwärmung des flüssigen Brennstoffs, der in Kontakt mit der Dochtkappe ist, stattfinden, so dass seine Viskosität reduziert wird und er durch den Fluiddurchlass bzw. die Fluiddurchlässe in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters gelangen kann.
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Somit können durch ein Zusammenspiel zwischen Brennstoff, Docht und Kerzenkonstruktion eines Brenngefäßes bei Ausführungsbeispielen gewünschte Produktanforderungen erreicht werden. Bei Ausführungsbeispielen sind Brennstoff, Dochtmaterial, Dochtaufbau und Materialen der Dochtkappe und des Brennstoffbehälters derart gewählt, dass durch die Viskosität und die Oberflächenspannung des Brennstoffs ein kontinuierlicher Transport durch den Docht zur Dochtschlaufe erreicht werden kann und dass an der Dochtschlaufe während der Verbrennung eine ausreichend hohe Temperatur gewährleistet ist, damit der Brennstoff vollständig verdampft und mit dem Luftsauerstoff in der Flamme gleichmäßig reagieren kann.
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Bei Ausführungsbeispielen weist der Fluiddurchlass solche auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmte Abmessungen auf, dass bei Raumtemperatur der flüssige Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch den Fluiddurchlass gelangt, wenn sich das Brenngefäß für kurze Zeit, beispielsweise 30 Sekunden oder weniger, nicht in der aufrechten Betriebsposition befindet. Bei Ausführungsbeispielen weist auch die Entlüftungsöffnung bzw. weisen die Entlüftungsöffnungen solche auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmte Abmessungen auf, dass bei Raumtemperatur der flüssige Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch die Entlüftungsöffnung gelangt, wenn sich das Brenngefäß für kurze Zeit, beispielsweise 30 Sekunden oder weniger, nicht in der aufrechten Betriebsposition befindet. Somit kann verhindert werden, dass z. B. beim Anzünden der Flüssigbrennstoffkerze flüssiger Brennstoff durch den Fluiddurchlass bzw. die Entlüftungsöffnungen ausläuft. Falls das Brenngefäß für einen längeren Zeitraum nicht in der aufrechten Betriebsposition ist, z. B. liegt, kann es möglich sein, dass flüssiger Brennstoff über den Docht austritt, wenn keine zusätzliche Abdichtung vorgesehen ist. In einem solchen Fall ist das Brenngefäß in der aufrechten Betriebsposition zu lagern, wenn es mit dem flüssigen Brennstoff gefüllt ist.
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Bei Ausführungsbeispielen ist der Brennstoffbehälter mit einem flüssigen Brennstoff befüllt bzw. befüllbar. Bei Ausführungsbeispielen ist der flüssige Brennstoff Paraffin. Bei Ausführungsbeispielen ist der flüssige Brennstoff Flüssigwachs. Bei Ausführungsbeispielen ist der flüssige Brennstoff zähflüssig, wobei unter zähflüssig hierin eine Viskosität von mehr als 20,5 mm2/sek bei 40°C verstanden werden kann.
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Es hat sich gezeigt, dass durch Ausführungsbeispiele der hierin offenbarten Brenngefäße bzw. Kerzenattrappen, bei denen eine Dochtkappe in einen zylindrischen Brennstoffbehälter eingesetzt ist, eine gleichmäßig brennende Flüssigbrennstoffkerze implementiert werden kann, wobei das Äußere des zylindrischen Brennstoffbehälters im Wesentlichen frei von flüssigem Brennstoff bleiben kann.
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Bei Ausführungsbeispielen ist das Brenngefäß eine Flüssigbrennstoffkerze bzw. Flüssigbrennstoffkerzenattrappe. Bei Ausführungsbeispielen weist der zylindrische Brennstoffbehälter eine längliche zylindrische Form auf, deren Länge mehr als zweimal oder fünfmal größer ist als deren Durchmesser. Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe ebenfalls eine zylindrische Form mit variablem Durchmesser auf. Bei Ausführungsbeispielen sind der zylindrische Brennstoffbehälter und die Dochtkappe koaxial zueinander angeordnet. Bei Ausführungsbeispielen ist eine Dochtöffnung, durch die ein Docht vorsteht, zentral auf den Achsen der zylindrischen Körper angeordnet. Bei Ausführungsbeispielen steht eine Dochtschlaufe durch die Dochtöffnung vor. Bei Ausführungsbeispielen steht eine einfaches Dochtende (keine Schlaufe) durch die Dochtöffnung vor.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3600608 A1 [0002]
- DE 9212537 U1 [0003]
- DE 102007058639 B4 [0003]
