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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung rußfreier Flammen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Erzeugung rußfreier Flammen und befaßt sich mit einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die insbesondere für Feuerzeuge gedacht
ist, aber auch in anderen Einrichtungen zur Erzeugung von Dauerflammen, z. B. in
Lampen, verwendbar ist.
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Um Leucht- oder Anzündflammen zu erzeugen, sind bereits die verschiedensten
Einrichtungen bekanntgeworden. Die bekanntesten Einrichtungen zum Erzeugen von Anzündflammen
sind- die Taschenfeuerzeuge, bei welchen durch die Betätigung beispielsweise eines
mit einem Feuerstein (Cereisen) in Verbindung stehenden Reibrädchens Funken gebildet
werden, die einen mit Brennflüssigkeit getränkten Docht zum Entflammen bringen.
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Als Brennflüssigkeit findet hierbei hauptsächlich das leicht entflammbare
Benzin Verwendung. Von dieser Flüssigkeit läßt sich in dem mit dem Taschenfeuerzeug
verbundenen Vorratsbehälter jedoch jeweils nur immer ein sehr geringes Quantum mitführen,
das dann in wenigen Tagen, längstens aber innerhalb einer Woche, aufgebracht ist,
so daß der Behälter in verhältnismäßig kurzen bzw. zu kurzen Zeitabständen immer
und immer wieder nachgefüllt werden muß, welche Arbeit durchweg als außerordentlich
lästig und störend angesehen wird. Ebenso unangenehm ist auch das wiederholte Auswechselnmüssen
der aus Baumwollfäden bestehenden Dochte.
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Als weitere Nachteile der bekannten Feuerzeuge sind ferner das starke
Rußen und die dadurch und weiterhin durch Krustenbildungen der Dochte verursachten
Unsauberkeiten anzusehen.
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Feuerzeuge der vorerwähnten Art vermochten sich infolgedessen im Gegensatz
zu dem tatsächlich vorhandenen Bedürfnis nur in einem verhältnismäßig geringen Umfange
einzuführen.
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Ähnliche Nachteile traten bei der Erzeugung von Leuchtflammen in Lampen
auf.
Hier Abhilfe zu schaffen ist Zweck der Erfindung. Sie besteht
zunächst in einem Verfahren zur Erzeugung rußfreier Flammen, bei dem unter einem
Druck von ¢ kg/cm2 gelöstes Normalbutangas über ein druckreduzierendes Preßfilter
und eine verschließbare Staudüse einem Gasdampfverdichter zugeführt und nach dem
Durchströmen desselben entzündet wird. Die ebenfalls zur Erfindung gehörende Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens weist einen von einem Vergaser in senkrechter Richtung
durchsetzten Gasbehälter auf, wobei der Vergaser durch eine auf ihrer Oberseite
mit einem Ventilsitz versehene waagerechte Querwand in eine obere und eine durch
Durchlaßöffnungen mit dem Gasbehälter in Verbindung stehende untere Kammer geteilt
ist; auf dem Ventilsitz ruht ein federbelasteter, durch einen am Gasbehälter schwenkbar
gelagerten Kurvenhebel im Sinne der Gasfreigabe anhebbarer Ventilkolben auf. Der
Ventilkolben setzt sich nach oben in einen Schaft fort, der einen durch Querbohrungen
mit der oberen Kammer in Verbindung stehenden Längskanal aufweist und an seinem
oberen Ende durch einen mit einem Gasdampfverdichter versehenen Düsenkopf abgeschlossen
ist.
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Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert; die Vorrichtung ist an einem Feuerzeug dargestellt
und wird im folgenden als Drossel-, Misch- und Brenneinrichtung bezeichnet.
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In der Zeichnung zeigt Abb. z eine Drossel-, Misch- und Brenneinrichtung
für Feuerzeuge, in Seitenansicht und teilweise im Schnitt, Abb. 2 das Feuerzeug
im Querschnitt, Abb. 3 einen in Seitenansicht gezeigten Feuerzeugeinsatz im Vertikallängsschnitt
und Abb. q. eine Drossel-, Misch- und Brenneinrichtung als wesentlichen Bestandteil
des Feuerzeugs, -teilweise gezeichnet, ebenfalls im Vertikallängsschnitt.
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Um beispielsweise Normalbutanflüssigkeit in einem Taschenfeuerzeug
nutzbar zu machen, soll dieselbe im Sinne der Erfindung in Gasform umgewandelt und
anschließend in jeweils entsprechend dosierter Menge zum Brennen gebracht bzw. entflammt
werden.
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Um dies zu erreichen, gelangt eine Drossel-, Misch-und Brenneinrichtung
zur Verwendung, die von dem Gehäuse eines mit Springdeckel versehenen Feuerzeugs
auswechselbar aufgenommen wird.
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Das Gehäuse a ist mit einem nach hinten hochklappbaren Springdeckel
a1 ausgestattet, der an seinem vorderen Ende eine Ansatznase a2 aufweist, die in
der Verschlußstellung des Deckels durch einen hakenförmigen, unter Wirkung einer
Feder stehenden Sperrhebel c festgehalten wird.
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Mit b ist die als Einsatz ausgebildete Drossel-, Misch- und Brenneinrichtung
bezeichnet.
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Der Springdeckel a1 ist an seinem hinteren Ende um den Bolzen d schwenkbar,
auf dem gleichzeitig ein Reibrad e gelagert ist.
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Das Reibrad e wird bei Hochschwenken des Springdeckels a1 gleichzeitig
in Drehbewegung versetzt und verursacht durch seine gezahnte Umfangsfläche, die
mit einem Feuerstein e1 aus Cereisen im Eingriff steht, Zündfunken. Ein mit dem
Gehäuse a um den Punkt a3 schwenkbar verbundener Auslösehebel f wird durch .Finger-bzw.
Daumendruck betätigt, wobei er Gleitrollen g unter einen Kurvenhebel h schiebt,
der an seinem hinteren Ende um den Punkt hl schwenkbar an dem Einsatz b gelagert
ist.
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Durch das Anheben des Kurvenhebels h wird gleichzeitig der als Brenner
wirkende, mit sehr feinen Durchlaßöffnungen versehene Düsenkopf i, den der Kurvenhebel
h untergreift, angehoben, wodurch gleichzeitig die Gaszufuhrwege geöffnet werden.
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Wird der Auslösehebel f losgelassen, so kehrt er selbsttätig wieder
in seine Ausgangsstellung zurück, wobei die Gleitrollen g außerhalb des Bereiches
des Kurvenhebels h gelangen und nicht nur der Kurvenhebel h, sondern auch
der Düsenkopf i nebst dem an ihn angeschlossenen Schaft il mit Ventilkolben
i2 gesenkt sowie eine Staudüse i3 verschlossen werden.
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Mit b1 ist in der 'Zeichnung der Gasbehälter des Einsatzes b, mit
b2 ein kanalartiger Aufnahmeraum für den in üblicher Weise unter Wirkung einer Druckfeder
stehenden Feuerstein und mit b3 eine Verschlußschraube des Gasbehälters bl bezeichnet.
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Der Düsenkopf i ist Bestandteil eines innerhalb des Gasbehälters b1
angeordneten Vergasers k.
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Dieser Vergaser k besteht im wesentlichen aus einem Lagerkörper, der
in zwei voneinander getrennte Kammern k1, k2 unterteilt ist. Während in der unteren
Kammer k2 ein Preßfilter l eingelassen ist, das mittels einer Hohlschraube
13 zusammengepreßt wird, wobei in dieser Hohlschraube 13 und in der
Wandung des Vergasers k Durchlaßöffnungen 11 für den Durchtritt des Flüssiggases
aus dem Gasbehälter b1 in den Filterraum vorgesehen sind und der Filterraum nach
unten durch eine Verschraubung 12 abgeschlossen wird, ist in der oberen Kammer k1
der den Ventill#:olben i2 tragende Schaft il des Düsenkopfes i in vertikaler Ebene
verschiebbar eingelagert, der seine Führung insbesondere durch eine den Vergaser
k nach oben verschließende Verschraubung m erhält. Diese Verschraubung m ist mit
einer Durchlaßöffnung ml versehen, die den auf und ab bewegbaren Schaft il aufnimmt.
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Eine im Innern der Verschraubung na vorhandene Absetzung j dient zur
Aufnahme des im Durchmesser größer als der Schaft il gehaltenen- Düsenkopfes i.
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Zwischen der unteren Stirnwandung der Verschraubung m und- der oberen
Auflagefläche des Ventilkolbens i2 ist innerhalb der Kammer k1 des Vergasers
k eine Ventilfedern eingeschaltet, die den Ventilkolben i2 ständig in die
Verschlußlage des durch ihn und die Staudüse i3 gebildeten Ventils drängt.
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Während mit o ein im Düsenkopf i untergebrachter Gasdampfverdichter
bezeichnet ist, weisen die Bezugszeichen p und q auf Dichtungsringe hin, die dazu
bestimmt sind, einerseits die sich auf den Vergaser h oben anlegende Verschraubung
m und andererseits die in den Vergaser k unten eingelassene Verschraubung 12 nach
außen lufdicht abzuschließen.
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Das Bezugszeichen i4 weist auf einen im Schaft des Düsenkopfes i befindlichen
Kanal hin, der im Düsenkopf i beginnt und unmittelbar oberhalb des Ventilkolbens
i2 in Querbohrungen endet.
Die Wirkungsweise der Drossel-, Misch-
und Brenneinrichtung für Feuerzeuge ist folgende: Das unter einem Druck von q. kg/cm2
gelöste Flüssiggas gelangt aus dem Gasbehälter bi durch die Durchlaßöffnungen h
und das Preßfilter l in die verschlossene Staudüse i3 und lädt dieselbe auf.
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Eine Ausdehnung des Gases tritt erst nach Öffnen der Staudüse i3 durch
den Ventilkolben i2 ein, und der Gasdampf gelangt durch den Kanal i4 (s. Pfeilrichtung)
in den Gasdampfverdichter ö im Düsenkopf i. Der Gasdampf wird hier zum Zwecke der
Wellendämpfung verdichtet und entweicht durch die Gasdampfaustrittsöffnungen, die
zu mehreren im Düsenkopf i sich befinden.
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Bei kontinuierlicher Gasentnahme durch Öffnen der Staudüse i3 wird
der Druck vom Gasbehälter b1 in Richtung auf die Staudüse i3 im zwischengeschalteten
Preßfilter l auf einenDruckvon 2,o58 kg/cm2reduziert, und es gelangt kein Flüssiggas
in den Kanal i4.
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Das Preßfilter l kann durch die Hohlschraube 13,
in der sich
die Durchlaßöffnungen h befinden, stark oder schwach, also unterschiedlich, zusammengedrückt
werden, was sich entsprechend auf die Gasdruckminderung auswirkt.
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Je nach der Stärke des Zusammenpressens des Preßfilters l läßt sich
auch ein anderer als der vorerwähnte Enddruck erreichen. Der hier zahlenmäßig angegebene
und gemessene Enddruck bestimmt die Flammenhöhe so, wie diese beispielsweise für
ein Taschenfeuerzeug zum Anzünden von Zigaretten und Zigarren zweckmäßig ist.
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Die Verfahrenswirkung beruht auf einem Siedeprozeß des Flüssiggases
in der Staudüse i3, der dadurch bedingt ist, daß eine Gewebeverdichtung im Preßfilterl
ein freies Hindurchströmen des Flüssiggases unterbindet, und der das Durchflußgewicht
des Gases bestimmt.
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Die Beschleunigung des Siedeprozesses ist von der Gewebeverdichtung
im Preßfilter l und von der Temperatur des Flüssiggases abhängig.
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Wird die Staudüse i3 mit dem Ventilkolben i2 verschlossen, so wird
der Siedeprozeß des Flüssiggases in der Staudüse i3 unterbunden und letztere mit
Flüssiggas aufgeladen. Diese Aufladung dient zu Beginn einer Gasentnahme zum beschleunigten
Füllen des Kanals i 4 und kann, durch veränderte Abmessungen der Staudüse i3, den
jeweiligen Ansprüchen angepaßt werden.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können selbstverständlich auch
andere Einrichtungen als die aus der Zeichnung ersichtliche und vorstehend beschriebene
betrieben werden, z. B. Lampen oder Vorrichtungen zur Erzeugung von Anzündflammen
beliebig langer Brenndauer.
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Weiterhin kann anstatt einer Reibrad- und Cereisenzündung gegebenenfalls
auch eine elektrische oder sonstige Zündung Anwendung finden.
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Durch kürzeres oder längeres Betätigen des Auslösehebels f wird nicht
nur die Entnahme des Brenngases ermöglicht, sondern gleichzeitig auch die Brenndauer
der erzeugten Flamme bestimmt.
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Sobald der Auslösehebel f freigegeben wird, kehrt er in seine Grundstellung
zurück, wobei durch die Ventilfeder n die Staudüse i3 geschlossen und damit die
Gaszufuhr gesperrt -wird.
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Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist erstmalig ein Gerät
entwickelt worden, das auch in denkbar kleinsten Abmessungen mit absoluter Sicherheit
Flüssiggas verdampft und auf Atmosphärendruck reduziert sowie eine kontinuierliche
oder intermittierende Gasentnahme gestattet, die in Form einer gleichmäßigen und
rußfreien Flamme in Erscheinung tritt.