NO167999B - Ventilaktuator for lommelightere. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en brenselbrennende lighter av den art som fremgår av ingressen til det etterfølgende selvstendige krav.

I en slik lighter, særlig en engangs 1ommelighter, stenges brenselstrømmen når smuss, forurensning, korrosjon eller errosjonsprodukter forhindrer lighterens ventilmekanisme i å virke korrekt.

De fleste lightere solgt på dagen verdensmarked innbefatter et bevegbart brennerrør for å åpne og lukke ventilen og således tillate brensel å strømme for å bli antent og etablere en flamme. En første tommelbevegelse roterer et gnisthjul for å tilveiebringe gnister for antennelse av brenselet ved brennerrørets spiss. Straks deretter løftes brennerrøret, som beveger seg i forhold til huset i en klaring tilveiebragt for dette, ved hjelp av en hevarm som betjenes av kraften tilveiebragt av den fortsatte tommelbevegelse som kontakter et tommelparti av hevarmen i en ende motsatt av brennerrøret. Denne kraft på hevarmen virker gjennom en dreietapp til å bevege brennerrøret til en åpen stilling som tillater brensel å strømme fra et forråd til brennerens spiss. Når brenselet ankommer til brennerrørets spiss, antennes det av gnistene for å etablere en flamme. Når lighteren ikke blir benyttet, tilveiebringer en fjær, vanligvis plassert under tommelpartiet av hevarmen, tilstrekkelig kraft til hevarmen for å bibeholde ventilen i en lukket stilling. Denne kraft er i stand til å motstå den vanlige behandling og bæreforhold som den utsettes for uten å åpne ventilen til tider når dette ikke er ønsket.

FJærkraften er vanligvis i størrelsesorden av omkring 4,5N. Denne kraft er tilstrekkelig til å overvinne brenseltrykket, som forsøker å åpne ventilen (vanligvis omkring 9-18N), og for å tilveiebringe den inkrementale kraft nødvendig til å avtette ventilen til tross for den mulige eksistens av overflateuregelmessigheter på komponentdelene for å oppnå en pålitelig tetningsomslutning av brenneren (ytterligere 9-18), såvel som for å overvinne kreftene forårsaket av mindre hindringer mellom det bevegbare brennerrør og huset, hvilke hindringer kan forårsake forøket friksjon under bevegelse av brennerrøret (estimert til omkring 18N eller mindre).

Etterhvert som lighteren blir tent gjentatte ganger, vil virkningen av gnisthjulet mot flinten generere abrasive støvpartikler som kan entre klaringen mellom det bevegbare brennerrør og huset. Også lo eller annet tøystøv fra lommen eller lommene til klær i hvilke lighteren bæres representerer en ytterligere smusskilde som kan entre denne klaring. Lighteren vil også utsettes for ulike klimatiske forhold, både varme og kulde, både lav og høy fuktighet, såvel som kontakt med fluider eller matvarer. Slike tilstander gir en kilde for ytterligere forurensninger som kan hemme den korrekte bevegelse av brennerrøret mellom åpen og lukket stilling.

Dersom disse forurensninger gir en kraft på ytterligere 18-27N, så vil fjærkraften være utilstrekkelig til å lukke og tette ventilen korrekt. Det er ikke praktisk og vesentlig øke fjærkraften ettersom dette ville hemme den vanlige tommelbe-tjening av lighteren, gjøre det mer vanskelig og mer tungvint å etablere en flamme. Videre, dersom fjærtrykket faktisk økes, kan hevarmen eller andre komponentdeler bli ødelagt på grunn av overbelastning. Slike høyere krefter kan også bevirke irreversibel deformasjon av visse komponentdeler, særlig de av en elastomer beskaffenhet.

Ingen av de tidligere kjente lightere som søkeren er kjent med har erkjent totaliteten av dette problem. Følgelig har det til nå ikke foreligget noen løsninger for å løse et slikt ikke erkjent problem. Den foreliggende søknad omhandler en lighter som er gjort inoperativ når forurensninger akkumu-lerer mellom brennerrøret og huset så mye at det hindrer korrekt lukking og tetting av ventilen for slik å forhindre utslippelse av brensel når dette ikke er meningen. Dette oppnås ved å tilveiebringe en betraktelig mindre kraft for åpning av ventilen sammenlignet med kraften til fjæren benyttet til å lukke ventilen, i kontrast til tidligere kjente lightere.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det. tilveiebragt en brenselbrennende lighter av den innledningsvis nevnte art, som kjennetegnes av de trekk som fremgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselv-stendige krav.

Ytterligere fordeler og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremkomme fra en studie av den følgende beskrivelse gitt med henvisning til de vedlagte tegninger som viser foretrukne utførelser av oppfinnelsen og hvor: Fig. 1 er et riss i delvis snitt av en lighter ifølge oppfinnelsen med ventilen i lukket stilling; Fig. 2 ér et riss i delvis snitt av lighteren ifølge fig. 1 med ventilen i åpen stilling; Fig. 3 er et riss delvis i tverrsnitt av en ventilak-tiverende mekanisme til nok en lighter ifølge oppfinnelsen; Fig. 4 er en detalj av ventilens åpnlngsfjær ifølge

fig. 3;

Fig. 5a,5b er riss delvis i tverrsnitt av nok en utførelse.

For tydeliggjøring er alle de partier eller deler av lighterne som ikke er nødvendig for en forklaring av oppfinnelsen utelatt.

Den foreliggende oppfinnelse unngår ulempene omtalt ovenfor ved å tilveiebringe en lighter med en ventil som forblir i en lukket stilling når smuss eller forurensninger påstøtes som kommer i konflikt med den korrekte virkemåte av lighteren. Det oppnås også fast og stabil gasstrømning til reduserte produksjonskostnader.

Det vises først til fig. 1 hvor en brenselstyringsanordning 10 for en lommelighter i samsvar med oppfinnelsen er illustrert. Flytende brenselgass 12 holdes i et reservoar i det nedre parti av lighteren. I denne utførelse er det vist tilstrekkelig plass mellom det normale øvre nivå 13 av brenselet og brensel strømmens styreelement 11 plassert ved den nedre ende av brenselstyringsanordningen 10. Imidlertid er dette rom ikke vesentlig og væskenivået kan kontakte brenselstyringsmekanismen direkte eller via en veke eller et dypprør for andre brenselstyringsanordninger uten å påvirke lukkingen av ventilen.

Som en fagmann vil innse, når ventilen er åpen, strømmer brenselet fra brenseltanken 12 og gjennom brenselstrømningens styringselement 11 og deretter til spissen av brennerøret hvor en flamme kan etableres ved antennelse av brenselgassen på en måte som er vel kjent i faget. Derfor vil for en forklaring av oppfinnelsen betegnelsen "oppstrøms" bli benyttet til å angi komponenter eller sider av komponentene som først kontaktes av brenselet som strømmer fra brenseltanken, mens betegnelsen "nedstrøms" vil bli benyttet til å angi komponenter eller sider av komponentene som etterpå blir kontaktet av brensel som strømmer til brennerspissen.

Brenselstrømmens styringsanordning 10 innbefatter et brennerrør 21 som har en gassledende rørledning 22 og gassledende boring 15 for å rette brenselgass til brennerspissen 24. Brenselet passerer først gjennom et brenselstrøm-styreelement 11 som regulerer brenselstrømningen til brennerspissen for å forhindre trykkbølger og tilveiebringe konsistent strømning. Egnede brenselstrøm-styreelementer innbefatter de omtalt i US patent nr. 4496309 og 4540345, skjønt andre arrangementer med eller uten flammehøydejuster-ing, kan benyttes uten å avvike fra de oppfinneriske trekk ved lighterne beskrevet heri. Som det er tydelig for fagmannen, kan lightere i samsvar med oppfinnelsen også benytte et dypprør eller en veke.

En ventiltetning 18 er festet til oppstrømsenden av brenner-røret 21 og er benyttet for å forhindre eller tillate brenselgassen å passere fra ventilboringen 16 til brennerspissen 24. Ventiltetningen 18 holdes i en lukket stilling ved en fjær (ikke vist, men se 30 i fig. 3) som virker på hevarmen 26 som holder og bibeholder brennerrøret 21 i en lukket stilling hvorved ventiltetningen 18 dekker ventilboringen 16. Et foretrukket materiale for ventiltetningen 18 er gummi og det holdes sikkert på enden av brennerrøret ved å krympe endene 19 av brennerrøret 21 rundt ventiltetningen 18. Brennerrøret 21 er fortrinnsvis tilvirket av aluminium, sink, kopper eller legeringer av disse.

Brenselgassen fra forrådet 12 passerer gjennom et mlkroporøst membran 14 og når således og oppfyller ventilboringen 16. Når lighteren ikke er i bruk, dvs. når brensel ikke strømmer til brennerspissen 24 for å muliggjøre etablering og tilførsel til en flamme, er ventiltetningen 18 bibeholdt i en lukket stilling i fast tettende kontaktforhold med ventilboringen 16. Når brennerrøret 21 hever seg, tilveiebringes rom mellom ventilsetet 17 og ventiltetningen 18. Således kan brensel strømme fra ventilboringen 16 rundt ventiltetningen 18, og deretter gjennom spalten 20 og brennerrør 0-ringen 22, til brennerspissen 24 og deretter ut av lighteren hvor en flamme kan etableres. Størrelsen på klaringen 23 1 kombinasjon med lengden L over hvilken en slik klaring forløper utelukker passering av brenselgass gjennom klåringsrommet når ventilen er i den åpne stilling som vist i flg. 2. Således, når ventiltetningen løftes av fra sitt sete 17, strømmer brensel utelukkende gjennom boringen 22 av brennerrøret 21 til sin spiss 24 for å opprettholde en flamme.

I enkelte tilfeller kan den elastomere ring 36 som presser ventiltetningen 18 mot den åpne stilling, og den omgivende struktur, benyttes til å tilveiebringe ytterligere tettende evne, f.eks. ved å begrense den oppløftende bevegelse av flensen 28 for å bibeholde tettende kontakt mellom ringen 36 og undersiden av flensen 28. Imidlertid er en slik ytterligere struktur bare som er alternativ, på grunn av den allerede effektive forhindring av passering av brenselgass gjennom klaringen 23 som angitt ovenfor. Innarbeidelse av et slikt alternativt trekk vil også bibeholde klaringen fri for alle forurensninger slik som gnisthjul-etterlatenskaper som kan ellers søke å trenge inn i klaringen 23. En slik ytterligere struktur kan innbefatte en grensestopper for oppad bevegelse for flensen 28, fortrinnsvis festet til huset 25 som vist, f.eks med stiplede linjer som 29 i fig. 2. Slike begrensningsstoppere kan også eventuelt innarbeides i utførelsen ifølge fig. 3 (ikke vist) for å forhindre for stor avløftende bevegelse av ventiltetningen 18.

Som best vist i fig. 3 er ventiltetningen 18 opprettholdt i fast tettende kontakt med ventilsetet 17 ved hevarmen 26. Hevarmen 26 presser mot flensen 28 som fortrinnsvis er i ett stykke med brenneren 21 og presset av en kraft generelt i størrelsesorden av omkring 4,5N gitt av fjæren 30. For å åpne ventilen påfører brukerens tommel an kraft til tommelpartiet 32 som danner del av den motsatte ende av hevarmen 26. Således dreier hevarmen 26 seg rundt punktet 34 og når kraft påføres til tommelpartiet 32 ved brukerens tommel, beveger hevarmen 26 seg 1 en retning oppad bort fra flensen 28 av brenneren 21.

Det vises igjen til fig. 1, når hevarmen 26 beveger seg bort fra flensen 28 avlastes lukningskraften fra flensen 28, brennerrøret 21 og ventiltetningen 18. Brennerrøret 21 løftes oppad ved virkningen av den ventilåpnende innretning, illustrert i denne utførelse som den elastomere ring 36, for å tillate gass å strømme fra forrådet 12 til brennerspissen 24. Den elastomere ring 36 er fortrinnsvis tilvirket av naturlig eller syntetisk gummi med tilstrekkelig elastisitet til å tilveiebringe en kraft oppad i størrelsesorden av omkring 22,5N. Det er funnet at de foretrukne kraftbehov for den ventilåpnende innretning bør generelt ligge i området fra mellom 1/5 og halvparten, og fortrinnsvis mellom 1/4 og 1/3 av kraften tilveiebragt av den lukkende fJærinnretning 30. Således, for lightere som benytter andre typer hevarmer og fJærarrangementer, bør kraften tilveiebragt av den ventilåpnende innretning eller elastomere ring 36 være skalert tilsvarende.

Som angitt ovenfor bør kraften tilveiebragt av denne ring 36 ikke være større enn nødvendig kun til å overvinne motstanden for å separere ventiltetningen 18 fra ventilsetet 17 på grunn av fastsitting, såvel som motstanden på grunn av mindre produksjonsuperfektheter på komponentene av brenselstyringsanordningen 10, sammen med motstand forårsaket av mindre uunngåelig smuss eller støvpartikler som typisk påstøtes, og som finner deres vei inn i den smale klaring 23 mellom brennerrøret 21 og huset 25. Kraften oppad mot flensen 28 tilveiebragt av den elastomere ring 36 hever således ventiltetningen 18 til den minste avstand som tillater brensel fra forrådet 12 å passere til brennerspissen 24 for å etablere en flamme etter antennelse. En slik avstand er i området av noen få hundredels millimeter avhengig av presisjonen og toleransen på komponentdelene. Denne avstand er gitt ved bevegelsen av den elastomere ring 36 på grunn av trykkavlastningen fra hevarmen 26. Denne bevegelse skyldes gjenvinningen av den elastomere ring 36 etter at den sammentrykkende lukkekraft fra hevarmen 26 er fjernet.

Fig. 2 illustrerer lighteren og brennerrøret i en åpen stilling hvorved brenselet kan passere fra forrådet 12 til brennerspissen 24 for antennelse og opprettholdelse av en flamme. Brukerens tommel tilveiebringer bevegelse nedad på tommelpartiet 32 av hevarmen 36 og forskyver hevarmenenden 27 en avstand på omkring 2,5 mm, og løfte den således av flensen 28. Hevarmenden 27 som er i kommunikasjon med flensen 28 av brennerrøret 21 må ikke nødvendigvis omsirkle brennerspissen 24. En åpen gaf f elende ved hevarmenden 27 er absolutt egnet og i enkelte tilfeller foretrukket for lettere tilvirkning og montering av brenselstyringsmekanismen 10 til lighteren.

Det vises igjen til fig. 3 hvor en alternativ ventilåpnende innretning er vist for å gi åpningskraft på brennerøret 21. Denne innretning er vist i form av en fjær 40 som vanligvis vil være i en horisontal stilling. Som angitt ovenfor vil kraften oppad gitt av fjæren 40 fortrinnsvis være i størrel-sesorden mellom omkring 1/4 og 1/3 av den gitt av fjæren 30 ved lukking av ventilen. Festepartiet 39 for fjæren 40 er plassert over flintføringen 41 som hviler på skulderpartier 42 og holdes i stilling ved å forskyve små materialpartier 43 fra flintføringen 41. Slike forskyvninger kan foretas ved kjørning eller Vikking av flintføringen 41 med et skarpt verktøy (ikke vist) på flere steder. Denne prosedyre er foretrukket, ettersom breddene til de marginale partier som definerer festepartiet 39 for fjæren 40 er i størrelsesorden av omkring 0,76 mm som delvis skyldes plassbegrensningene rundt dette. Å bare pressinnpasse fjæren rundt flintføringen 41 f.eks, ville tendere til å forstyrre festepartiet 39 for fjæren 40.

En detalj av fjæren 40 er vist i fig. 4. Fordelaktig er denne fjær 40 utstemplet fra en tynn metallplate med tilstrekkelig styrke til å gi den ønskede kraft. Som fagmannen ville Innse, avhengig av det valgte metall, kan tykkelsen til fjæren 40 varieres for å oppnå de ønskede korrekte krefter.

Fig. 5a,5b viser en utførelse av oppfinnelsen som innehar et koppformet element 70 støpt av elastomert materiale og ordnet i kontaktende inngrep med flensen 28 og huset 25 for å sikre en pålitelig beskyttelse mot forurensning av den smale klaring 23 såvel som å gi en kraft som presser ventilen mot åpen stilling. På grunn av et egnet valg av de elastiske egenskaper og formen vil presskraften kun øke ved en forholdsvis liten størrelse når brennerrøret 21 forflyttes fra den åpne til den lukkede stilling. Fig. 5b viser brennerrøret i åpen stilling med koppen 70 avspent, og fig. 5a viser den lukkede stilling.

Som angitt i tegningene innbefatter hevarmen 26 fortrinnsvis en gaffelende rundt brennerspissen 24. Om ønsket er det også mulig å benytte et sirkulært ringparti på enden av hevarmen, snarere enn en gaffel eller enhver annen egnet innretning for å overføre kraften gitt av fjæren 30 til flensen 28 og brennerrøret 21. Det må utvises forsiktighet for å sikre at hevarmen 26 i sin mest hevede stilling (se fig.2) er tilstrekkelig i avstand fra brennerrørspissen 24 for slik ikke å bli påvirket (dvs. brent) av flammen.

Imidlertid, i det tilfellet at smussforurensninger eller andre urenheter entrer inn i klaringen 23 mellom brennerøret 22 og huset 25, vil lukkekraften tilveiebragt av fjæren 30 være tilstrekkelig til å overvinne motstanden fra forurensninger for slik å effektivt lukke ventilen. Imidlertid, når motstanden forårsaket av forurensninger overskrider den vesentlig lavere kraft til den ventilåpnende innretning (den er i størrelsesorden 1/4 til 1/3 av den til den lukkende innretning), ville ventilen bli forhindret fra å åpne, og forblir således i lukket stilling for å forhindre brensel fra å unnslippe fra forrådstanken. Mens dette ville gjøre lighteren inoperativ, gir det også sikkerhet i at brensel ikke kan fortsette å strømme eller unnslippe fra forrådet 12 som den ville i tidligere kjente lightere når forurensninger bygges °PP til et punkt hvor fjæren ikke kan returnere brennerrøret 21 til en lukket stilling etter at brennerrøret 21 har blitt tvunget til en åpen stilling ved tommeltrykk. Et slikt resultat kan ikke oppnås dersom hevarmen 26 ble benyttet til å løfte brennerrøret 21 ettersom kraften tilveiebragt av en brukers tommel er mye større enn lukkekraften tilveiebragt av fjæren 30. Følgelig kan ventiltetningen og brennerrøret 21 presses til en åpen stilling hvor de ville forbil, og ikke være istand til å returnere til en korrekt lukket stilling når tommeltrykket avlastes, og således tillate brensel å unnslippe fra forrådet.

Om ønsket kan lighteren ifølge oppfinnelsen anordnes med en ikke-justerbar flamme eller innretninger for å Justere flammen til en forutbestemt flammehøyde. De vanligvis benyttede trekk ved tidligere kjente lightere kan også inngå for å tilfredsstille ønskene til fagmannen.

Claims (1)

1. Brenselbrennende lighter, innbefattende et forråd av flytende brenselgass (12), brennerinnretninger (21,24,28) som kommuniserer med brenselforrådet (12), ventilinnretninger (17,18) plassert mellom brenselforrådet og brennerinnretningene (21, 24,28) som utgjør den eneste passasje for all brensel fra brenselforrådet (12) til brennerinnretningene (21,24,28), hvilke ventilinnretninger (17,18) innbefatter et ventilsete (17) og en ventiltetning (18) bevegbar mellom åpen og lukket stilling av ventilen, en gnistfrembringende innretning for antennelse av brenselet, innretninger (30,32, 34,26,27) for å gi en lukkende kraft for å holde ventillnnretningen (17,18) i en lukket stilling for å forhindre gass-formlg brensel fra å passere fra brenselforrådet (12) til brennerinnretningen (21,24,28), hvilken lukkende kraft som en første kraft, tilveiebringes av en første elastisk innretning (30) og motvirkes av en andre, mindre kraft tilveiebragt av en andre elastisk innretning (36,40,70) som presser ventil innretningene (17,18) mot den åpne stilling, hvilken første kraft (30) kan overvinnes ved manuelt påsatt motvirkende krefter som gjør det mulig for den andre kraft (36,40,70) å åpne ventilinnretningene (17,18) såsnart den netto gjenværende lukkende kraft er fjernet eller redusert tilstrekkelig, karakterisert ved at den andre elastiske innretning (36,70) er et føyelig element plassert med en av sine ender i tett kontakt med en del (28) av brennerinnretningen (21,24,28) og med sin andre ende i tett kontakt med en del (25) av huset, der kontaktflatene ligger omkretsmessig rundt brennerinnretningen (21,24,28), idet den elastiske innretning således er dimensjonert og plassert til å forhindre inntrengning av fremmed materiale i klaringen (23) som omgir brennerinnretningen (21,24,28) i begge stillinger av ventillnnretningen (17,18). 2.

   Lighter ifølge krav 1, karakterisert ved at størrelsen på den andre kraft er mellom 1/5 og 1/2 av størrelsen på den første kraft. 3- Lighter ifølge krav 2,karakterisert ved at

   størrelsen på den andre kraft er mellom 1/4 og 1/3 av størrelsen på den første kraft. 4.

   Lighter Ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre elastiske innretning (36,70) er opprettholdt i sammentrykket tilstand av den første kraft. 5.

   Lighter ifølge krav 4,karakterisert ved at det elastomere element (36,70) er plassert i kontakt med en nedre flate av sideveis utad forløpende innretninger (28) på brennerinnretningene (21,24,28) og den første kraft virker på den øvre flate av den utad forløpende innretning (28). 6.

   Lighter ifølge krav 5,karakterisert ved at den utad forløpende innretning (28) er en ringformet flens som forløper utad fra brennerinnretningen (21,24,28) og at det elastomere element (36,70) er en elastomer ring. 7.

   Lighter ifølge krav 6, karakterisert ved at den elastomere ring (36,70) er tilvirket av syntetisk eller naturlig gummi som er enten støpt eller utstemplet av en flat strimmel. 8.

   Lighter ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den elastiske innretning er en sirkulær elastomer ring (36) med øvre og nedre hovedsakelig flate overflater. 9.

   Lighter ifølge krav 8, karakterisert ved at den sirkulære ring (36) har en tverrsnittutforming definert ved en indre vegg og en ytre vegg konsentrisk med den indre vegg, hvilke indre og ytre vegger hver har en konkav utforming for derved å gjøre minst mulig endringen i presskraft mellom ventilens åpne og lukkede stilling. 10.

   Lighter ifølge krav 8, karakterisert ved at den ettergivende innretning (36) opprettholdes 1 sammentrykket tilstand for å tilveiebringe tilstrekkelig presskraft for å åpne ventillnnretningen når den ettergivende innretning tillates å ekspandere. 11.

   Lighter ifølge krav 10, karakterisert ved at når den ikke-sammentrykte tykkelse av ringen (36) er sammentrykket omkring 0,2-0,41 mm tilveiebringes en åpningskraft på omkring 0,85-2,27N. 12.

   Lighter ifølge krav 8, karakterisert ved at det ettergivende element (36) er en ring utstemplet av en plate på en slik måte at det danner konkave indre og ytre konsentriske sidevegger som hver har en forutbestemt konkavItet. 13.

   Lighter ifølge krav 1,karakterisert ved at ventiltetningen (17,18) innbefatter elastomere tetningsinn-retninger (18) som opprettholdes under trykk i ventilens lukkede stilling, slik at når den første kraft avlastes

   hjelper den elastomere tetningsinnretning (18) i å bevege ventillnnretningen (17,18) til den åpne stilling. 14.

   Lighter ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at ventilens åpne stilling er definert av en stoppinnretning (29). 15.

   Lighter ifølge et eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at, den ettergivende innretning (70) har en kopp-formet tverrsnittsutforming definert av en indre vegg og en ytre vegg, hvilke indre og ytre vegger er hovedsakelig parallelle med hverandre for derved å gjøre endringen av spennkraft mellom ventilens åpne og lukkede stilling minst mulig.