DE7535206U - Brennerduese fuer gasfeuerzeuge - Google Patents

Description

DlPL -h!G. WlLFRIC RAECK

PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

- K 86 -

Adam Koch, 7031 Aidlingen 2, Hardtheimer Weg 5

Brennerdüse für Gasfeuerzeuge

ι Die Erfindung betrifft eine Brennerdüse für Gasfeuer-

zeuge bestehend aus einem durch einen Flüssiggastank

; hindurchgeführtes Düsenrohr, dessen oberes Ende mittels

einer die Brenneröffnung enthaltenden Überwurfmutter

! gegen den Gastank abgedichtet ist und in dessen unte

rem Ende eine umfangsmäßig gegen den Gastank abgedichtete Regulierspindel bezüglich einer aus elastischem, gasdurchlässigen Material bestehenden Drosselscheibe verstellbar geführt ist, deren mehr oder weniger zusammengepreßter Querschnitt für die an einem Kolben im Düsenrohr vorbei zur Brenneröffnung strömende Gasmenge maßgebend ist, wobei der entgegen einer Federvorspannung von außen betätigbare Kolben in seiner Schließ-

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Stellung einen von der Oberseite der Drosselscheibe ausgehenden Verbindungskanal mittels eines Abdichtkörpers abschließt.

Die Öffnung geht aus von einer Brennerdüse der vorbezeichneten Art, die in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 24 56 974.2 vom 3.12.1974 gezeigt und beschrieben ist. Bei diesem Feuerzeug gelangt das im Tank gespeicherte Flüssiggas durch seinen Eigendruck und auch mit Hilfe eines angeschlossenen Dochtes in die aus Filz, Schaumstoff o. ä. Material bestehende Drosselscheibe, die von der Regulierspindel in einem soweit zusammengepreßten Zustand gehalten wird, daß damit das noch hindurchströmende Gas auf eine bestimmte Flammhöhe eingestellt ist. Das durch die Drosselscheibe hindurchgetretene Gas ist aufgrund des in diesem Bereich des Feuerzeuges bereits vorhandenen Druckabfalls entspannt und somit in seiner Gasphase, so daß es innerhalb des Düsenrohres am Umfang des Kolbens vorbei in die Brenneröffnung strömt und dort abbrennt. Ein aus der Brenneröffnung herausragender Abschnitt des durch Federkraft nach oben vorgespannten Kolbens wird beim Schließen des Feuerzeugs durch den Gehäusedeckel abwärts gedrückt, wobei ein am unteren Ende des Kolbens vorgesehener Abdichtkörper sich gegen eine Sitzfläche legt und den weiteren Gaszustrom absperrt.

Wenn zum Zünden des Feuerzeuges der Gehäusedeckel aufgeklappt wird, entspannt sich die Vorspannfeder und hebt den Kolben vom Abdichtkörper bzw. letzteren von seiner Sitzfläche ab, so daß nunmehr sofort das unter Druck stehende Gas de?: Brenneröffnung zuströmt und dort gezündet werden kann. In der Praxis hat sich nun

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nachteilig herausgestellt, daß beim sofortigen Zünden, sobald der Kolben von der Ventilsitzfläche abgehoben worden ist, das Gas mit einer größeren Flamme abbrennt, als diejenige, die durch die Regulierspindel für den Dauerbetrieb eingestellt worden ist. Zuweilen ist der Gasanfall beim Zünden so groß, daß eine Stichflamme entsteht, wodurch sich der Benutzer beim Anzünden einer Zigarette Verbrennungen zuziehen, u. U. auch einen Brand verursachen kann. Es konnte bisher nicht bis in die letzten Einzelheiten geklärt werden, welche Ursache maßgeblich an der Bildung von anfänglichen übergroßen Flammen oder Stichflammen nach dem Zünden des Feuerzeuges beteiligt sind. Zu diesen Ursachen bzw. Einflußgrößen gehören voraussichtlich die Größe des Raumes innerhalb des Düsenrohres zwischen dem Ventilsitz und der Brenneröffnung, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß innerhalb eines größeren Raumes auch eine größere Gasmenge verdampfen und sich entspannen kann, die dann beim Zünden auf einmal zur Verfügung steht, bis sich mit dem nachströmenden Gas statische Bedingungen eingestellt haben. Eine andere Einflußgröße ist durch den Bereich gegeben, der sich stromauf hinter der Ventilsitzfläche des Abdichtkörpers befindet, von dem aus eine direkte Verbindung zu dem unter Überdruck stehenden Flüaiggas besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennerdüse für Gasfeuerzeuge der eingangs angegebenen Bauart so auszugestalten, daß sie eine feinfühlig regelbare gleichmäßige Gasströmung zur Brenneröffnung gewährleistet und einen stärkeren Gasanfall mit Stichflammenwirkung beim oder kurz nach dem Zünden ohne Rücksicht auf die jeweilige Haltung des Feuerzeuges mit Sicherheit vermeidet.

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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drosselscheibe eine auf den Verbindungskanal ausgerichtete Öffnung aufweist, deren Raum in der Schließstellung des Kolbens durch Verformung des aus elastischem Material bestehenden Abdichtkörpers ausgefüllt ist, welcher mit einem Randbereich auf einem nach unten konisch verjüngten Abschnitt des Verbindungskanals aufliegt.

Durch Verwirklichung dieses Vorschlags wurden in überraschender Weise die oben beschriebenen Nachteile im Zusammenhang mit der ungleichmäßigen Gaszuführung und Stichflammenbildung beim Zünden des Gasfeuerzeuges vollständig beseitigt. Dies läßt sich einerseits darauf zurückführen, daß der bisher vorgesehene direkte Anschluß der Drosselscheibe an einen in den Flüssiggastank hineinragenden Docht beseitigt worden ist und die Gaszuführung zur Drosselscheibe nur noch über die Feingewindegänge der Regulierspindel besteht, wodurch zumindest für den statischen Betrieb, eine gewisse Vordrosselung erreicht wird. Der erfindungsgemäße Erfolg ist aber vor allem darauf zurückzuführen, daß der Raum hinter der Reduzierscheibe bis zu dem als Ventil wirkenden Abdichtkörper auf einen Kleinstwert gebracht oder, wenn möglich, ganz beseitigt wird. Aufgrund dieser Maßnahmen kann nunmehr bei an seinen Ventilsitzflächen anliegendem Abdichtkörper das Gas, teilweise in flüssiger, teilweise in verdampfter Form, nur noch bis in die Drosselscheibe vordringen, womit dann der beim Öffnen des Ventils zur Verfügung stehende und zu verdampfende Gasvorrat bemessen ist. Diese Bemessung entspricht dann praktisch der Gasmenge, die während des statischen Feuerzeugbetriebes gleichmäßig zum Verbrennen an der Brenneröffnung nachströmt. Dus Wesen der Erfindung besteht

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somit darin, bei geschlossenem Gasventil bzw. bei vom Kolben zusammengedrückten Abdichtköprer das sich an die Drosselscheibe anschließende Volumen des Verbindungskanals zu beseitigen und die konstruktive Ausgestaltung so auszuführen, daß beim Abheben des Kolbens durch Öffnen des Feuerzeugdeckels der Abdichtkörper selbsttätig den vorher ausgefüllten Raum soweit freigibt, daß eine ungestörte gleichmäßige Gasströmung zur Brenneröffnung gewährleistet ist.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht deshalb nicht zuletzt in der mittigen Öffnung oder Ausstanzung der aus Filz, Schaumstoff oder einem anderen geeignet nachgiebig porösen Material bestehenden Drosselscheibe, die durch die Stirnfläche der Regulierspindel mehr oder weniger an einer Radialschulter innerhalb des Düsenrohres zusammengepreßt wird. Ohne die mittige Ausnehmung würde die Drosselscheibe, die in diesem Bereich nicht hinterstützt ist sondern dem Verbindungskanal gegenüberliegt, ein Speichervolumen darstellen, das sich mit Flüssigkeit füllt, sobald der Abdichtkörper gegen die Ventilsitzfläche gedrückt worden ist. Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird demgegenüber der Abdichtkörper bis in die Öffnung der Drosselscheibe hineinverdrängt, um jeglichen, unerwünschten Speicherraum für unter Druck stehendes Gas zu beseitigen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der aus elastischem Material bestehende Abdichtkörper einen im Durchmesser größeren zylindrischen Abschnitt aufweisen, der dem unteren Ende des Kolbens und der diesen aufnehmenden Bohrung im Düsenrohr zugeordnet ist sowie einen daran nach unten anschließenden Abschnitt kleineren Durchmessers, der mindestens in verformten! Zustand in die Öffnung der Drosselscheibe

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hineinragt.

Bei dieser abgesetzten zylindrischen Form des Abdichtkörpers liegt der verbreiterte Randbereich auf dem verjüngten Abschnitt des Verbindungskanals auf und wird

\ in die Verjüngung hinein bzw. nach unten gedrückt, wenn

der Kolben in seiner Schließstellung durch den Feuerzeugdeckel belastet ist. In diesem Zustand erstreckt sich der untere Abschnitt des Abdichtkörpers bis in den Raum der Ausnehmung innerhalb der Drosselscheibe, womit jegliches Speichervolumen zwischen der eigentlichen Drosselstelle und der abdichtenden Ventilsitzfläche beseitigt worden ist.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der aus elastischem Material bestehende Abdichtkörper Kugelform besitzen, während die konisch verjüngte Sitzfläche des Verbindungskanals einen flachen Keyeiwinkel aufweist. Dabei erstreckt sich die konisch verjüngte Sitzfläche für den kugelförmigen Verschlußkörper zweckmäßigerweise nahe bis an die radiale Abstützebene der Drosselscheibe heran. Der Vorteil dieser Variante besteht in der besonders einfachen Montage des Abdichtkörpers, da die Kugel in jeder beliebigen Stellung auf die Sitzfläche im Verbindungskanal aufgebracht werden kann. Damit der Abdichtkörper auch bei Kugelform in die mittlere Ausnehmung der Drosselscheibe eindringen kann, sollte die nach unten verjüngte Sitzfläche des Verbindungskanals praktisch direkt, d. h. mit einer gerade noch die Festigkeit gewährleistenden Wandstärke, in die radiale Abstützebene für die Drosselscheibe übergehen.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Regulierspindel mit Feingewinde im unteren Ende des Düsenrohrs verstellbar aufgenommen

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ist, wobei das Feingewinde Anschluß an den Gastank besitzt und als Vordrosselung des zur Brennerdüse strömenden Gases vorgesehen ist. Diese Bauweise führt zu einer vereinfachten Montage, da das Düsenrohr, das am oberen Ende mit Hilfe der Überwurfmutter bezüglich des Gastanks festgelegt ist,- am unteren Ende im wesentlichen durch die Umfangsdichtung der Regulierspindel geführt ist und oberhalb dieser Dichtung mit dem im Tank befindlichen Flüssiggas in Verbindung steht. '

Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher anstelle einer Drosselscheibe ein aus geeianetem Material bestehender Drosselring vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser dem der Aufnahnebohrung im Düsenrohr für die Regulierspindel entspricht, während der Innendurchmesser dieses Ringes nicht viel kleiner ist. Voraussetzung für eine befriedigende Funktion hierbei ist ein ausreichend elastisches, standfestes, jedoch gleichzeitig das Gas ausreichend drosselndes Material für den Drosselring. In diesem Fall braucht die der Regulierspindel gegenüberliegende radiale Abstützfläche nur eine kleine radiale Erstreckungsrichtung zu haben, so daß die Querschnittsreduzierung des Abdichtkörpers nach unten und auch die nach unten verjüngte Sitzfläche entfallen können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die Zeichnung einen vergrößerten schematischen Längsschnitt durch ein Düsenrohr im Bereich der Regulierspindel, der Drosselscheibe und deü Abdichtkörpers zeigt.

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Entsprechend der schematischen Darstellung ist ein Düsenrohr 10 innerhalb eines umgebenden Flüssiggastanks angeordnet und an seinem nicht gezeigten oberen Ende mittels einer Überwurfmutter bezüglich einer oberen Öffnung des Gastanks festgelegt und abgedichtet. Die Überwurfmutter liegt außen auf dem Gastank an und zieht mit ihrem Innengewinde einen Radialbund des Düsenrohres gegen eine entsprechende Anlage- und Dichtfläche. Die Überwurfmutter besitzt eine zentrische vertikale Brenneröffnung, durch die sich das verjüngte obere Ende eines Kolbens 11 erstreckt.

Der Kolben 11 ist innerhalb einer Bohrung 12 des Düsenkörpers 10 untergebracht und besitzt einen verjüngten unteren Endabschnitt 13. Eine Druckfeder 14 umgibt den verjüngten unteren Abschnitt 13 des Kolbens und spannt den Kolben 11 nach oben vor, indem sich die Feder mit ihrem unteren Ende an einem Radialbund zwischen der Bohrung 12 und einem Verl" ^ndungskanal 15 abstützt. Das untere Ende des verjüngten Kolbenabschnittes 13 ragt in den Verbindungskanal 15 und ist im Beräch seines Verstellhubes innerhalb dieses Verbindungskanals 15 geführt.

In der dargestellten Öffnungsstellung des Kolbens 11, d. h. dann, wenn die Vorspannfeder 14 den Kolben 11 nach oben drückt bis zur Anlage eines nicht gezeigten Radialbundes an der oberen Überwurfmutter, ragt der Kolben mit seinem oberen Stiftende durch die Brenneröffnung hindunh r.ach außen. Die obere Anlage des Kolbens an der Überwurfmutter behindert den Gasaustritt nicht, da dort in üblicher Weise Radialkanäle

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oder Abstand haltende Vorsprünge vorgesehen sind, die eine unbeabsichtigte Abdichtung vermeiden. Zum Verschließen des Gasaustritts bzw. zum Löschen der Flamme wird das obere Stiftende des Kolbens 11 beispielsweise mit Hilfe des Feuerzeugdeckels entgegen der Vorspannkraft der Feder 14 nach unten gedrückt. Dabei kommt das untere Ende des verjüngten Abschnitts 13 mit einem im Verbindungskanal 15 lose gehaltenen Abdichtkörper 16 in Berührung. Der Abdichtkörper 16 besitzt beim gezeigten Ausführungsbeispiel einen größeren zylindrischen Abschnitt 17 und einen unmittelbar daran anschließenden zylindrischen Abschnitt 18 mit kleinerem Durchmesser. Der Verbindungskanal 15 geht mit einer sich konisch nach unten verjüngenden Sitzfläche 19 in eine verengte Bohrung 20 über, die zur lockeren Aufnahme des kleineren Zylinderabschnitts 18 des Abdichtkörpers 16 dient und an eine darauf ausgerichtete Öffnung oder Ausnehmung 21 einer Drosselscheibe 22 im wesentlichen fluchtend angeschlossen ist.

Das untere Ende des Düsenrohrs 10, das mit dem Flüssiggas im Tank in freier Verbindung steht, enthält einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt 23, in dem eine mit entsprechendem Feingewinde versehene Regulierspindel 24 verstellbar aufgenommen ist. Am nicht gezeigten unteren Ende der Regulierspindel befindet sich eine Umfangsdichtung, die gegen die Umfangswandung einer aus dem Tank nach außen führenden Bohrung wirkt, wobei die Regulierspindel von außen bzw. von der Unterseite des Feuerzeuges aus verstellt werden kann. Ein oberer

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Endabschnitt 25 der Regulierspindel 24 kann glatt, ohne Gewinde zur besseren Anlage der Stirnfläche der Regulierspindel an der Drosselscheibe 22 vorgesehen sein.

In der dargestellten Betriebsstellung des Feuerzeuges drückt das Flüssiggas durch die Gewindegänge der Regulierspindel 14 bis zur Drosselscheibe 22, in deren Bereich der größte Druckabfall bis zur Entspannung des Gases stattfindet. Die aus Filz oder z. B. einem unter dem Warenzeichen Viledon bekannten Material bestehende Drosselscheibe 22 wird über die Regulierspindel 24 auf ein Volumen zusammengedrückt, das der erwünschten Flammhöhe am Feuerzeug entspricht. Das sich vor und hinter der Drosselscheibe 22 weiter entspannende Gas strömt durch die mittlere Ausnehmung 21 der Drosselscheibe und von dort am Umfang des Abdichtkörpers 16 und des Kolbenabschnittes 13 vorbei nach oben zur Brennerdüse. Wird nun der Feuerzeugdeckel geschlossen, so bewegt sich der Kolben 11 entgegen der Vorsp&nnkraft der Feder 14 nach unten und drückt dabei gegen den Abdichtkörper 16. Die konische Sitzfläche 19 setzt der Druckbelastung so viel Widerstand entgegen, daß sich der Abdichtkörper aufgrund seiner Elastizität verbreitert und mit seinem Zylinderabschnitt 17 umfangsmäßig an dem Verbindungskanal 15 anliegt und bereits hier eine Abdichtung vollzieht. Die Abdichtung wird vervollständigt durch Anlage und Verformung des elastischen Abdichtkörpers an der Sitzfläche 19, wodurch auch der untere Abschnitt 18 in die Ausnehmung 21 der Drosselscheibe gelangt und dort ggf. durch Anlage an der Stirnseite der Regulierspindel 24 soweit verbreitert wird,

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daß unterhalb der Abdichtung praktisch kein toter Raum frcibleibt, der sich im Ruhezustand mit Flüssiggas aus dem Vorratstank füllen könnte.

Nachdem beim öffnen des Feuerzeuges der Abdichtkörper entlastet worden ist, nimmt er aufgrund seiner Elastizitä: die ursprüngliche Form wieder an, wobei er umfangsmäLig kontrahiert und Raum freigibt für den gleichmäßigen Gasstrom zur Brenneröffnung. Die konische Sitzfläche trägt sowohl beim gezeigten Ausführungsbeispiel als auch bei einem kugelförmigen Abdichtkörper wesentlich dazu bei, daß der Abdichtkörper nach der Entlastung selbsttätig den vorher besetzten Totraum freigibt und somit das Öffnen dieses Ventils gewährleistet.

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Claims (7)

DiPL.-.'NG. Wilfrid RAECK PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 ■ TELEFON (0711) 244003 - K 36 - Adam Koch 7031 Aidlingen Ansprüche

1. Brennerdüse für Gasfeuerzeuge, bestehend aus einem durch einen Flüssiggastank hindurchgeführtes Düsenrohr, dessen oberes Ende mittels einer die Brenneröffnung enthaltenden Überwurfmutter gegen den Gastank abgedichtet ist und in dessen unterem Ende eine umfangsmäßig gegen den Gastank abgedichtete Regulierspindel bezüglich einer aus elastischem, gasdurcnlässigem Material bestehenden Drosselscheibe verstellbar geführt ist, deren mehr oder weniger zusammengepreßter Querschnitt für die an einem Kolben im Düsenrohr vorbei zur Brenneröffnung strömende Gasmenge maßgebend ist, wobei der entgegen einer Federvorspannung von außen betätigbare Kolben in seiner Schließstellung einen von der Oberseite der Drosselscheibe ausgehenden Verbindungskanal mittels eines Abdichtkörpers abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselscheibe (22) eine auf den Verbindungskanal (15) ausgerichtete Öffnung aufweist, deren Raum in der Schließstellung des Kolbens (11) durch Verformung des aus elastischem Material bestehenden Abdichtkörpers (16) ausgefüllt ist, welcher mit einem Randbereich auf einem nach unten kciisch verjüngten Abschnitt (19) des Verbindungskanals aufliegt.

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2. Brennerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Material bestehende Abdichtkörper (16) eine rotationssymmetrische Form hat.

3. Brennerdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtkörper (16) einen im Durchmesser größeren zylindrischen Abschnitt (17) aufweist, der dem unteren Ende des Kolbens (13) und dem diesen aufnehmenden Verbindungskanal (15) im Düsenrohr zugeordnet ist sowie einen daran nach unten anschließenden Abschnitt (18) kleineren Durchmessers, der mindestens in verformtem Zustand in die Öffnung der Drosselscheibe (22) hineinragt.

4. Brennerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Öffnung (21) der Drosselscheibe im wesentlichen mit dem verjüngten Abschnitt (19, 20) des Verbindunrskanals (18) fluchtet, wobei der verjüngte Abschnitt im wesentlichen an die die Drosselscheibe abstützende radiale Bundfläche im Düsenrohr (11) anschließt.

5. Brennerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Material bestehende Abdichtkörper Kugelform besitzt, und daß die konisch verjüngte Sitzfläche (19) des Verbindungskanals (15) einen flachen Kegelwinkel aufweist.

6. Brennerdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konisch verjüngte Sitzfläche für den kugelförmigen Verschlußkörper sich bis an die radiale Abstützebene der Drosselscheibe heran erstreckt.

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7.Brennerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierspindel (24) mit Feingewinde im unteren Ende des Düsenrohrs (11) verstellbar aufgenommen ist, wobei das Feingewinde Anschluß an den Gastank besitzt und als Vordrosselung für das zur Brennerdüse strömende Gas vorgesehen ist.

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