Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Lampe umfassend einen Behälter für einen flüssigen Brennstoff
und einen in den Brennstoff eintauchenden Docht.
Stand der Technik
[0002] Kerzen werden heutzutage vornehmlich dazu benutzt, eine entspannende Atmosphäre oder
eine gewisse Intimität zu erzeugen. Dies nicht nur zu Hause, sondern auch im gewerblichen
Bereich (Gastronomie, Hotellerie, Weihnachtsverkauf etc.).
[0003] Die konventionelle Wachskerze hat aber diverse Nachteile. Sie entwickelt Rauch, sie
brennt schnell ab, sie erzeugt heissen Wachs, der unkontrolliert abfliessen kann.
Demgegenüber können mit der Paraffinlampe (Öllämpchen) diese Nachteile vermieden werden.
Allerdings hat die Paraffinlampe eine andere psychologische Ausstrahlung und kann
deshalb die Kerze nicht ersetzen.
Darstellung der Erfindung
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es eine Lampe zu schaffen, welche die Vorteile von Öllampe
und Kerze in sich vereinigt.
[0005] Gemäss der Erfindung ist die Lösung dieser Aufgabe durch den Anspruch 1 definiert.
Die Lampe umfasst einen Behälter für einen flüssigen Brennstoff, z. B. für ein Paraffinöl,
und einen in den Brennstoff einzutauchenden Docht, der den Brennstoff zur Flamme transportiert.
Der Docht ist durch ein Bündel aus feuerfesten Fasern gebildet, welches in einem Rohr
geführt ist.
[0006] Der Docht selber kann also nicht abbrennen. Im Gegensatz zu konventionellen Dochtmaterialien
kann das erfindungsgemässe Faserbündel nicht überhitzen und verkohlen. Die Gefahr,
dass der Docht beim Anzünden oder beim Auslöschen durch die Hitze ein bisschen anbrennt,
ist vermieden. Folglich gibt es auch keine unerwünschte Rauchentwicklung. Dadurch,
dass die Fasern in einem Rohr geführt sind, können grössere Steighöhen als bei konventionellen
Öllämpchen erreicht werden. Es kann also ohne Probleme die schlanke hohe Aussenform
einer typischen Kerze realisiert werden.
[0007] Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden für den Docht Glasfasern
verwendet. Diese sind mechanisch sehr rubust, ausreichend feuerfest und sogar ästhetisch
ansprechend. Es könnten auch (feine) Drähte oder andere Fasern benutzt werden. Die
Fasern sind sehr fein. Es können z.B. Faserdurchmesser in der Grössenordnung von 1/100
mm (z. B. 0.005 mm bis 0.05 mm) zur Anwendung kommen. Es können Fasern eingesetzt
werden, wie sie z.B. bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffen oder
Tapeten verwendet werden.
[0008] Vorzugsweise ist der Behälter als geschlossenes Gefäss ausgebildet, so dass der flüssige
Brennstoff nicht ausfliessen kann. Das Glasfaserbündel erstreckt sich dann mit Vorteil
vom Deckel des Behälters bis zum Boden. Zum einen kann dadurch das gesamte Brennstoffvolumen
genutzt werden und zum anderen wird vermieden, dass die Glasfasern nach unten rutschen
können. Die Fasern stehen also auf dem Boden auf und erhalten eine definitiv vorgegebene
vertikale Position.
[0009] Das Rohr ist z. B. aus hitzebeständigem Glas gefertigt. An dem oben aus dem Rohr
herausragenden Ende der Glasfasern brennt die Flamme. Die dadurch entstehende Temperaturerhöhung
soll vom Rohr verkraftet werden können. Wenn der Behälter bereichsweise oder vollständig
transparent ist, kommt dem Glasdocht auch eine besondere ästhetische Wirkung zu.
[0010] Der Behälter und/oder das Rohr des Dochts können auch aus einem anderen, nicht transparenten
Material bestehen, wie z. B. aus Metall. Auch ein keramischer Behälter ist denkbar.
[0011] Der Innendurchmesser des Rohrs und der Füllgrad des Rohrs durch die Fasern hängen
davon ab, wie gross die Steighöhe der Brennflüssigkeit bzw. wie lange der Docht sein
soll. Praktische Versuche haben gezeigt, dass ein Rohrinnendurchmesser von ca. 4 mm
zu guten Ergebnissen führen kann. Der Füllgrad kann im Bereich zwischen 60% und 90
% liegen. Es ist ohne Weiteres möglich, auch geringere Innendurchmesser zu wählen.
Die Menge an Brennstoff, die pro Zeiteinheit gefördert werden kann, wird im Normalfall
entsprechend niedriger und die Flamme folglich kleiner sein. Grössere Durchmesser
im Bereich von deutlich über 4 mm (z. B. mehr als 6 mm) werden möglicherweise geringere
Steighöhen erlauben.
[0012] Vorzugsweise hat der Behälter einen Wandteil aus Glas und einen Bodenteil aus Metall,
wobei im Bodenteil eine verschliessbare Nachfüllöffnung vorgesehen ist.
[0013] Wenn im unteren Bereich des Behälterraums ein Zwischenboden eingebaut ist, dann kann
der Behälterinnenraum über die Glaswand eingesehen werden, ohne dass die mechanischen
Details der Verschlussmechanik sichtbar sind. Der Zwischenboden ist mit Öffnungen
versehen, damit der Brennstoff frei zirkulieren kann.
[0014] Der Behälter kann an sich jede beliebige Form haben. Standardformen wie Zylinder,
Prisma mit einer als regelmässiges Vieleck (z. B. als Sechseck) ausgestalteten Grundfläche
sind zu bevorzugen. Das obere Ende des Zylinders oder Prismas ist mit einem Deckel
abgeschlossen, welcher am Wandteil angeschweisst oder in anderer Weise dauerhaft angebracht
ist. Das Rohr des Dochts ist seinerseits im Deckel gehalten. Um allfällige Probleme
wegen temperaturbedingt auftretenden Materialspannungen zu vermeiden, wird der Deckel
des Behälters ebenfalls aus hitzebeständigem Glas gefertigt.
[0015] Eine besonders schöne Flamme ergibt sich dann, wenn das obere Ende des Rohrs mit
einer Metallhülse abgeschlossen ist. Die Glasfasern werden durch den kurzen rohrförmigen
Abschnitt der Metallhülse hindurch und über diese hinaus geführt. Die Metallhülse
kann mit ihrem unteren Ende in das obere Ende des Rohrs eingesteckt sein. Es sind
aber auch andere Verbindungen denkbar.
[0016] Sofern ein Druckausgleich nötig oder nützlich ist, kann das Rohr im oberen Bereich
(also unterhalb des Deckels) einen Wanddurchbruch aufweisen. Wenn sich der Behälter
erwärmt, steigt der Druck im Inneren und drückt den Brennstoff durch das Rohr nach
oben. Mit der Druckausgleichsöffnung wird verhindert, dass auf diese Weise zuviel
Brennstoff oben aus dem Rohr quillt.
[0017] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen ergeben sich aus
der nachfolgenden Detailbeschreibung und aus der Gesamtheit der Ansprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0018] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer erfindungsgemässen Lampe;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines vergrösserten Auszuges des Querschnitts am oberen
Ende des Dochts.
[0019] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0020] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Lampe ("Glaskerze") im Querschnitt. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem Oberteil 1 aus Glas, einem Unterteil 2 aus Metall und einem
Docht 3. Oberteil 1 und Unterteil 2 bilden zusammen einen geschlossenen Behälter für
den flüssigen Brennstoff 4 (z. B. Paraffinöl). Am Unterteil 2 ist eine Öffnung 5 zum
Einfüllen des Brennstoffs 4 vorgesehen. Die Öffnung 5 ist mit einem Deckel 6 mit Schraubverschluss
verschliessbar. Damit der Deckel 6 ohne Werkzeuge geöffnet werden kann, kann er z.
B. mit einem Schlitz 7 (zum Ansetzen einer Münze) oder mit einem klappbaren Griff
(nicht dargestellt) versehen sein.
[0021] Im Bereich der Öffnung 5 ist der Boden des Unterteils 2 nach innen versetzt, so dass
der über die Öffnung 5 nach unten vorstehende Deckel 6 nicht auf der Unterlagsfläche
(Tisch) aufsteht. Der Behälter hat somit eine ringförmige Auflagefläche.
[0022] Der Unterteil 2 besteht z. B. aus Metall. Er hat gemäss einer bevorzugten Ausführungsform
eine zylindrische Aussenform. An seinem oberen Ende ist eine zylindrische Verjüngung
8 ausgebildet. Diese dient als Anschluss für den Oberteil 1. Das Mass der Verjüngung
entspricht im Wesentlichen der Wandstärke des Oberteils 1, so dass der Behälter über
die ganze Höhe eine glatte (d.h. stufenlose) Aussenfläche hat. Die axiale Länge der
Verjüngung soll ausreichen für eine stabile Verbindung (z. B. für eine Klebverbindung).
[0023] Am oberen Ende des Unterteils 2 ist ein Zwischenboden 9 vorgesehen. Die im Zwischenboden
9 angebrachten Öffnungen 10.1, 10.2 (welche in ästhetisch ansprechender Weise platziert
und geformt sein sollen) erlauben dem Brennstoff 4 den freien Durchtritt. Der Zwischenboden
9 hat zum Ziel, die Öffnung 5 und den Deckel 6 gegenüber dem Blick von oben zu verbergen.
Zusätzlich stabilisiert er den Docht.
[0024] Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Oberteil
1 aus Glas. Im Verhältnis zum Unterteil 2 ist er sehr viel höher (z. B. 3 bis 6 Mal
höher). Er hat (entsprechend der bereits weiter oben erwähnten Behälterform) eine
zylindrische Wand 11, welche am oberen Ende in einem fantasievoll geschwungenen (d.h.
wellenförmigen) Rand 12 ausläuft. Gegenüber dem Rand 12 nach unten versetzt ist ein
Deckel 13 (ebenfalls aus Glas) eingesetzt (bzw. eingeschmolzen). Der Deckel 13 kann
leicht trichterförmig gegen das Zentrum hin abgesenkt sein. (Im vorliegenden Beispiel
ist die Neigung zur Horizontalen weniger als 10°.)
[0025] Im Zentrum hat der Deckel 13 eine Durchtrittsöffnung 15 für das Rohr 14, welches
ebenfalls aus Glas besteht. Es kann eingeschweisst bzw. angeschmolzen oder angeklebt
sein, so dass eine luft- und wasserdichte Verbindung gebildet ist. Das obere Ende
des Rohrs 14 ist im vorliegenden Beispiel bündig mit der Oberseite des Deckels 13.
[0026] Das Rohr 14 erstreckt sich nach unten über die ganze Länge der Wand 11 des Oberteils
2. Im Zwischenboden 9 ist eine zentrale Öffnung 16 vorgesehen, durch welche das Rohr
14 in den Unterteil 2 hineinragen kann. Allerdings endet das Rohr 14 in einem gewissen
Abstand zum Boden bzw. zum Deckel 6 des Unterteils 2.
[0027] Das Rohr 14 hat einen Innendurchmesser von z. B. 4 mm und eine möglichst geringe
Wandstärke (der Docht soll filigran wirken). Nahe unterhalb des Deckels 13 hat das
Rohr einen feinen Wanddurchbruch 17 als "Überlauf" (vgl. Fig. 2).
[0028] Im oberen Ende des Rohrs 14 ist eine Metallhülse 18 eingesetzt. Sie ist dünnwandig
(insbesondere dünnwandiger als das aus Glas bestehende Rohr 14) und dient zum Abheben
und Begrenzen des unteren Endes der Flamme 19. Sie überragt das obere Ende des Rohrs
14 um z. B. einige Millimeter und hebt die Flamme entsprechend vom Deckel 13 ab.
[0029] Der Brennstoff 4 wird durch ein Glasfaserbündel 20 nach oben transportiert, welches
im Rohr 14 geführt ist. Das Faserbündel 20 ist deutlich länger als das Rohr 14 und
steht auf dem Boden (bzw. dem Deckel 6) des Unterteils 2 auf und ragt mit seinem oberen
Ende geringfügig (z. B. um 1 mm) aus der Metallhülse 18 heraus. Das Faserbündel 20
besteht vorzugsweise aus durchgehenden Glasfasern. Die Fasern füllen mit ihrem Querschnitt
den überwiegenden Teil des freien inneren Rohrquerschnitts aus. In der Praxis werden
soviele Fasern in das Rohr 14 eingebracht, wie ohne übermässigen Aufwand möglich ist.
Das führt zu einem Füllgrad des Rohrs von typischerweise 3/4. Es hat sich gezeigt,
dass 60-90% des Innenquerschnitts des Rohrs 14 mit Fasern gefüllt sein sollten. Zwischen
den Fasern bilden sich feine kapillare Zwischenräume. Der Brennstoff kann folglich
durch Kapillarwirkung nach oben steigen. Die Glasfasern selbst nehmen den Brennstoff
nicht auf. Dieser kann sich nur entlang deren Oberfläche bewegen. Dies führt auch
dazu, dass die (nicht brennbaren) Glasfaserenden im Bereich der Flamme 19 beim Anzünden
bzw. Auslöschen praktisch nicht beschädigt werden können.
[0030] Die Flamme 19 erzeugt natürliche Strahlungshitze, die insbesondere den Deckel 13
erwärmt. Über die Metallhülse 18 wird zudem auch das obere Ende des Rohrs 14 erhitzt.
Das Glas des Oberteils 1 und des Rohrs 14 sind deshalb aus hitzebeständigem Glas hergestellt.
Solche Gläser kommen in der Labortechnik zur Anwendung und sind folglich bestens bekannt
(auf dem Markt erhältlich z. B. unter der Marke DURAN®).
[0031] Die Bedienung der Lampe ist denkbar einfach. Zum Füllen wird die Lampe auf den Kopf
gestellt und das Paraffinöl (Brennstoff) durch die Öffnung 5 eingefüllt. Weil der
Behälterinnenraum wasserdicht geschlossen ist, kann das Paraffinöl nicht ausfliessen.
Nach dem Verschliessen der Öffnung ist die Lampe betriebsbereit. Sie kann angezündet
werden. Auch wenn sie umkippen sollte, entsteht kein Schaden, da - wie gesagt - der
Übergang zwischen dem Rohr 14 und dem Deckel 13 dicht ist.
[0032] Wenn sich der Innendruck erhöht, z. B. weil das Glas sich erwärmt oder weil der atmosphärische
Umgebungsdruck abfällt, dann kann wegen dem Wanddurchbruch 17 verhindert werden, dass
zuviel Brennstoff durch das Rohr 14 nach oben gedrückt wird und auf dem Deckel eine
Lache bildet. Der Wanddurchbruch 17 wirkt quasi als Überlauf.
[0033] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Nachfolgend
sollen beispielhaft ein paar Varianten angedeutet werden.
[0034] Es liegt auf der Hand, dass praktisch jede beliebige Form realisiert werden kann
(quaderförmige, pyramidenförmige, kugelförmige, elliptische, verwinkelte etc.) Die
Einfüllöffnung kann dabei auch an anderer Stelle als im Boden vorgesehen sein. Während
sie im obigen Beispiel versteckt angeordnet wurde, kann sie auch im Sinn eines bewussten
Gestaltungselements gut sichtbar sein. Es ist insbesondere denkbar, die Verbindung
zwischen Oberteil 1 und Unterteil 2 lösbar auszuführen, so dass zum Füllen der Lampe
Ober- und Unterteil auseinander genommen werden können.
[0035] Die Lampe braucht nicht zweiteilig und auch nicht aus zwei verschiedenen Materialien
zu sein. Zweifelsohne wird durch Glas eine besondere Wirkung erzielt. Glas erlaubt
auch unterschiedlichste Oberflächen- und Farbgestaltungen. Auch mit dem Brennstoff
können zusätzliche Farbeffekte erzeugt werden, sei es, dass der Brennstoff eine Farbe
im flüssigen Zustand annimmt, oder dass er eine besondere bzw. ungewohnte Farbe der
Flamme erzeugt.
[0036] Es ist nicht zwingend, dass der Behälterinnenraum luft- und wasserdicht ist. Wird
z. B. das Rohr 14 nicht eingeschweisst, sondern nur eingehängt, dann verbleibt ein
dünner Luftspalt zwischen Rohr 14 und Deckel 13, der den Druckausgleich zulässt. (Zum
Einhängen kann das Rohr 14 mit einem Kragen bzw. mit Rippen versehen sein, welche
am Rand der Öffnung aufliegen. Es kann aber auch die Metallhülse als Aufhänger wirken.)
Es kann dann auf den Wanddurchbruch 17 verzichtet werden. Natürlich können auch an
anderer Stelle feine Öffnungen für den Druckausgleich zwischen Behälterinnenraum und
Umgebung vorgesehen sein.
[0037] Das Rohr 14 kann über den Deckel hinausragen oder auch unter dem Deckel enden. Im
letztgenannten Fall wird z. B. die Metallhülse durch den Deckel des Behälters geführt.
[0038] Der Zwischenboden 9 dient im gezeigten Ausführungsbeispiel als Sichtschutz und als
zusätzliche Halterung für das Rohr. Beide Funktionen sind nicht zwingend für die Erfindung
und können, falls sie erwünscht sind, auch auf andere Weise realisiert werden. Das
Rohr kann z. B. bis zum Boden reichen und dort durch geeignete Rippen oder dergleichen
seitlich stabilisiert werden. Damit bei einer solchen Konstruktion ein guter Zufluss
von Brennstoff in das Rohrinnere gesichert ist, können im unteren Bereich geeignete
Wanddurchbrüche vorgesehen werden.
[0039] Die Glasfasern können unter Umständen durch feine Metalldrähte ersetzt werden. Auch
diese brennen nicht ab. Wichtig ist, dass das Bündel von Fasern oder Drähten den Brennstoff
über die Kapillarwirkung nach oben fördern kann.
[0040] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung eine technisch einfache
und dauerhafte Lampe (quasi eine Glaskerze) geschaffen worden ist, die höchste ästhetische
Ansprüche erfüllen kann. Es ist ohne Probleme möglich, Lampen einer Höhe von 20-40
cm herzustellen, die bei geeignetem Durchmesser ein Brennstoffvolumen zur Verfügung
stellen, das für 50 bis 100 Stunden Betriebszeit ausreicht.
1. Lampe umfassend einen Behälter für einen flüssigen Brennstoff (4) und einen in den
Brennstoff (4) eintauchenden Docht (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Docht (3) im Wesentlichen durch ein in einem Rohr (14) geführtes feuerfestes
Faserbündel (20) gebildet ist.
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel (20) durch Glasfasern gebildet ist.
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel (20) aus durchgehenden Fasern besteht, welche auf einem Bodenteil
des Behälters aufstehen.
4. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) aus hitzebeständigem Glas besteht.
5. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) einen Innendurchmesser von maximal 5 mm hat und dass ein Innenquerschnitt
des Rohrs (14) zu 60-90% durch einen Querschnitt des Faserbündels (20) ausgefüllt
ist.
6. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen geschlossenen Innenraum definiert und aus einem Oberteil (1) aus
Glas und einem Unterteil (2) aus Metall aufweist, wobei im Unterteil (2) eine Nachfüllöffnung
(5) vorgesehen ist.
7. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (1) einen Deckel (13) aus Glas aufweist und das Rohr (14) in diesem
Deckel (13) gehalten ist.
8. Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohr (14) eine Metallhülse (18) eingesetzt ist, welche über ein oberes Ende des
Rohrs (14) hinaus ragt.
9. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) in einem oberen Bereich einen Wanddurchbruch (17) als Überlauf hat.
10. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter ein Zwischenboden (9), insbesondere im Bereich zwischen Oberteil (1)
und Unterteil (2) vorgesehen ist, welcher Öffnungen (16, 10.1, 10.2) für das Rohr
(14) und für den Durchtritt des Brennstoffs (4) hat.