[0001] Die Erfindung betrifft ein mit Flüssiggas betriebenes Feuerzeug, insbesondere Taschenfeuerzeug,
das ein mit einem Brennerkopf in Verbindung stehendes verschließbares Ventil am Ausgang
einer Ventilbohrung einen Brennstoffbehälter und eine zwischen Brennstoffbehälter
und Ventilbohrung angeordnete, unverstellbare Bemessungseinrichtung für die Flammenhöhe
umfaßt, die mit einer brennstoffdurchlässigen Dosierscheibe aus porösem Material versehen
ist, welche auf ihrerdem Brennstoffbehälter zugekehrten Seite mittels eines eine Durchlaßöffnung
für den Brennstoff aufweisenden Bauteils in ihrem Randbereich dicht gegen eine ringförmige,
vorzugsweise kreisförmige Fläche gepreßt ist, die eine Ausnehmung umschließt.
[0002] Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung eines
Feuerzeuges der oben genannten Art und beinhaltet eine rechner- oder mikrocomputergesteuerte
Messung als integralen Verfahrenschritt.
[0003] Ein Feuerzeug der eingangs genannten Art ist aus der FR-A-2397599 bekannt. Dieses
bekannte Feuerzeug ist eine Weiterbildung des aus der FR-A-2313638 bekannten Feuerzeuges,
wobei der Maximaldurchsatz dadurch nach oben begrenzt wird, daß stromauf der porösen
Dosiermembran elastisch verformbare Bauteile vorgesehen werden, die Teile der porösen
Membran abdecken und somit den Durchfluß durch diese Membran begrenzen.
[0004] Bei den bisher bekannten Feuerzeugen treten Produktionsstreuungen auf, die innerhalb
einer Serie größere Abweichungen der Durchflußmenge des Brennstoffes vom Sollwert
bewirken. Weiters muß man es bisher hinnehmen, daß bei zunehmender Temperatur sich
der Einfluß des Gasdampfdruckes proportional oder sogar stärker als proportional auf
die Flammenhöhe auswirkt. Da die Produktionsstreuungen des Dosierscheibenmaterials
und der Temperatureinfluß sich überlagern, wird der Benützer oft durch eine unerwartet
hohe Flamme überrascht. Dies stellt ein wesentliches Sicherheitsproblem dar, da eine
Schreckreaktion des Benützers Unfälle verursachen könnte. Daher haben sogar die Mehrheit
der auf dem Weltmarkt zu Billigstpreisen angebotenen Einwegfeuerzeuge einen Mechanismus,
der dem Besitzer das Regeln der Flammenhöhe ermöglicht. Dies verteuert entschieden
die Herstellung, und löst trotzdem nicht das Sicherheitsproblem, da die Notwendigkeit,
die Flamme zu verkleinern, erst nach der Schreckreaktion erkannt wird. Verschiedene
Staaten erwägen daher die Einführung gesetzlicher Einschränkungen für Taschenfeuerzeuge,
wobei maximale Flammenhöhe nicht überschritten werden dürfen. Bei einer Massenfertigung
von Feuerzeugen ohne Flammenreguliereinrichtung ist es daher ein wichtiges Problem
die Flammenhöhe derart unter Kontrolle zu halten, daß diese gegenüber einem Sollwert
unter gleichen Temperaturbedingungen nicht mehrals - 10 %abweicht. Infolge der Temperaturabhängigkeit
des Dampfdruckes erhöht sich jedoch unvermeidbar die ausströmende Gasmenge und somit
die Flammehöhe mit steigender Temperatur, wobei die Flammenhöhe auch bei dem höchsten
im praktischen Gebrauch zu erwartenden Dampfdruck, den gesetzlichen Bestimmungen entsprechen
muß.
[0005] Bei einer mit einer Höhe von 25 mm bei 25 °C und 2,5 bar Druck bei Verwendung von
Isobutangas . angenommenen Normalflamme ergibt sich beispielsweise bei bekannten Feuerzeugen
bei einer Temperaturerhöhung auf 50 °C eine Vergrößerung des Druckes auf 5 bar. Dadurch
bedingt, sowie durch eine zusätzliche, nicht lineare, durch Wärmedehnung verursachte,
vergrößerte Dosierscheibendurchlässigkeit ergibt sich eine Erhöhung der Flamme auf
50 bis 70 mm. Definiert man die festgestellte Veränderung der Flammenhöhe bei einer
definierten Temperaturänderung als Flammenindex, und ordnet man. bei einem Temperaturanstieg
von 25° auf 50 °C, einer Erhöhung der Flamme von 25 auf 50 mm den Indexwert 1 zu,
so würde eine Flammenerhöhung von 25 auf 70 mm einem Flammenindex von 1,8 entsprechen.
[0006] Erfahrungsgemäß bewirkt bei bekannten Kleinbrennern zusätzlich noch die Alterung
im unbenützten Zustand eine irreversible Veränderung der ursprünglich eingestellten
Flammencharakteristik. Dies insbesondere dann, wenn sie wechselnden oder extremen
Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, und die Klemmelemente für die Dosierscheibe
aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Wärmedehnung bestehen.
[0007] Auch ein Flackern der Flammen ist häufig festzustellen. Dies gilt insbesondere für
Taschenfeuerzeuge, die oft sehr unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind und
sich unmittelbar vor der Benützung meist in völlig undefinierten Transportlagen befinden.
[0008] Ein Teil dieser Mängel ist bei Taschenfeuerzeugen, die mit einer Flammenreguliereinrichtung
versehen sind, nicht so nachteilig, wie bei Feuerzeugen, bei denen eine unverstellbare
Bemessungseinrichtung für die Flammenhöhe vorgesehen ist.
[0009] Es sind Flammenreguliereinrichtungen bekannt, US-A-3766946, bei denen ein elastischer
Körper gegen einen porösen Körper, z. B. Sintermetall, preßbar ist und sich hiebei
je nach der Größe des Anpreßdruckes verformt und mit einem größeren oder kleineren
Flächenbereich an den porösen Körper anlegt und so den Durchflußquerschnitt im porösen
Körper ändert.
[0010] Ferner ist es bekannt, zur kontrollierten Begrenzung des Gasdurchflusses eine poröse
Membran zu verwenden. Derartige Einrichtungen werden in den FR-A-2 313 638 (mit Flammenreguliereinrichtung)
und FR-A-2 313 639 (ohne Flammenreguliereinrichtung) offenbart. In einem zwischen
Flüssiggastank und Brenner angeordneten, metallischen Ventilkörper ist auf der dem
Flüssiggastank zugekehrten Seite die poröse Membran eingesetzt, die zumindest auf
der dem Tank abgekehrten Seite mit einer Faserschicht bedeckt, und mittels einem,
aus schlecht wärmeleitendem Kunststoffmaterial bestehenden Druckkörper gasdicht im
Ventilkörper eingeklemmt angeordnet ist. Der Einrichtung liegt der Gedanken zugrunde,
daß für eine zufriedenstellende Funktion die dem Flüssiggastank zugekehrte Seite der
Membran in einem freigestellten Bereich ständig mit der flüssigen Phase des Gases
gefüllt sein soll, und daß dieses Flüssiggas durch die Poren der Membran fließt, um
auf der anderen dem Flüssiggastank abgekehrten Seite unter Mitwirkung der Faserschicht
zu verdampfen. Dazu ist auf der dem Tank zugekehrten Seite der Membran eine Benetzungskammer
vorgesehen, der über ein Tauchrohr aus dem Flüssiggastank ständigflüssiges Gas zugeführt
wird. Auf der mit der Faserschicht bedeckten Seite der Membran ist eine Verdampfungskammer
vorgesehen, in der beim Öffnen des darüberliegenden Absperrventiles die Verdampfung
erfolgt. Um ein Verdampfen schon in der Benetzungskammer und somit ein flackerndes,
unruhiges Brennen der Flamme zu vermeiden, wird in der oben genannten FR-A-2 313 639
vorgeschlagen, den Druckkörper aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoffmaterial
herzustellen.
[0011] Diese geoffenbarte Einrichtung bringt keine voll befriedigenden Ergebnisse durch
die Summierung mehrerer auf die tatsächlich durchgelassene Gasmenge Einfluß nehmender
Faktoren, wie die unvermeidlichen Schwankungen in der Porosität des Membranmaterials
und die Strukturstreuungen des Fasermaterials, sowie durch die Deformation des Benetzungskammerdurchmessers
infolge des Anpreßdruckes bei der Montage der Einrichtung. Außerdem kann das Tauchrohr
die Bildung von Dampfbläschen in der Flüssigkeitssäule, welche z. B. durch Lageänderung
bei einem Taschenfeuerzeug verursacht werden kann, nicht ausschließen, wodurch unter
anderem ein Flackern der Flamme oder ein plötzliches Kleinerwerden der Flamme auftritt.
Zur Verbesserung des letztgenannten Umstandes wird daher bei den bekannten Feuerzeugen
anstelle des Tauchrohres in der Praxis ein Präzisionsdocht eingesetzt, wobei durch
die hohen Kosten des Dochtes die Herstellkosten wesentlich erhöht werden. Trotz dieser
Verteuerung sind die Unterschiede in der Flammenhöhe noch unbefriedigend, da der von
der Verdampfungskammer und der Ventilbohrung umfaßte Raum ein relativ großes Volumen
aufweist und damit das dort sich sammelnde Flüssiggas für eine gefährlich hohe, wenn
auch sehr kurzzeitige Stichflamme unmittelbar nach dem Zünden verantwortlich ist.
Dies trifft besonders auf das Feuerzeug gemäß FR-A-2 313 638, dessen Membranporosität
auf eine relativ hohe Flamme abgestimmt ist, was bei solchen Feuerzeugen mit Flammenregeleinrichtung
zweckentsprechend ist.
[0012] Bei Verwendung eines Tauchrohres oder eines Präzisionsdochtes ist für die Befestigung
derselben und für das Klemmen der Membran ein voluminöses, schlecht wärmeleitendes
Kunststoffteil von großer Steifigkeit erforderlich. Dadurch werden die Dimensionen
des ihn umgebenden Metallteiles relativ groß. Das große Volumen der erforderlichen
Teile verursacht relativ hohe Herstellkosten.
[0013] Auf Grund der Unterschiede in der Wärmedehnung zwischen dem wegen seiner schlechten
Wärmeleitung vorgeschlagenen Kunststoffmaterial für den Druckkörper und dem ihn aufnehmenden
metallischen Ventilkörper verändern sich die auf die Membran wirkenden Klemmkräfte
mit der Temperatur und können irreversible Abschwächungen erfahren. Das unter Anwendung
von Ultraschall erfolgte Herausschneiden der Dosierscheibe aus einer Folie und anschließende
Befestigen am Klemmkörper, das darauffolgende Einsetzen dieser vormontierten Einheit
in das tiefe Sackloch des metallischen Ventilkörpers und das gasdichte Bördeln ist
schwierig und kann leicht fehlerhafte Ventileinheiten zur Folge haben, die dann unverwendbarer
Ausschuß sind.
[0014] Die gattungsbildende FR-A-2397599 ist wie erwähnt eine Weiterbildung der vorerwähnten
FR-A-2 313 638, vermag jedoch lediglich den Maximaldurchsatz nach oben zu begrenzen
jedoch keinen konstanten Gasdurchlaß zu gewährleisten.
[0015] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
die eine bessere Konstanz des Gasdurchlasses ermöglicht. Bei Verwendung der Einrichtung
für Feuerzeuge soll der Flammenindex kleiner als 0,9 sein und die Stichflamme vermieden
werden, wodurch die Sicherheit erhöht und die wirtschaftliche Ausnutzung des Brennstoffes
verbessert wird. Die Erfindung soll auch eine wesentliche Reduktion der Neigung der
Flamme zum Flackern gewährleisten, eine deutliche Senkung der Herstellkosten ermöglichen,
und darüberhinaus soll die erfindungsgemäße Einrichtung einfacher zu montieren sein,
als die vorbekannten Lösungen.
[0016] Dies wird beim Feuerzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Ausnehmung
mit der Dosierscheibe einen Dosierraum bildet, der ausschließlich mittels der Ventilbohrung
mit dem Brennerkopf in Verbindung steht und die Stirnfläche der Ausbehmung ganz oder
teilweise mit einer, eine ständige Verbindung zwischen Dosierraum und Ventilbohrung
aufrechterhaltenden, Vertiefungen und gegebenenfalls Erhebungen aufweisenden Struktur
versehen ist, an die sich bei geöffentem Ventil die mikroskopisch kleine Einzelporen
aufweisende Dosierscheibe aus mikroporöser Folie mit zunehmender Druckdifferenz die
temperaturabhängig ist, mehr und mehr Poren verschließend, anlegt.
[0017] In vorteilhafter Weise beinhaltet die Struktur der Stirnfläche strahlenförmig verlaufende
Nuten mit keilförmigen Querschnitt, die anschließend an ihren Seitenkanten Aufwürfe
aufweisen, wobei die Tiefe der Nuten auf das Flächenniveau der unstrukturierten Flächenbereiche
(Abblendflächen) bezogen ein Vielfaches, vorzugsweise das Fünf- bis Zwölffache der
Höhe beträgt, mit welcher die Aufwürfe dieses Flächenniveau überragen.
[0018] Die Dosierscheibe ist mit einer sehr großen Anzahl von submikroskopischen, dicht
nebeneinander liegenden, vorzugsweise unzusammenhängenden Poren schlitzförmigen Querschnitts
versehen, und besteht vorzugsweise aus einem Material, das bei Verwendung der Einrichtung
innerhalb eines Temperaturbereiches von minus 30° bis plus 70 °C seine Temperaturproportionalen
Eigenschaften für die Brennstoffdurchlässigkeit unverändert beibehält.
[0019] Im folgenden werden an Hand der Zeichnungen mehrere Ausführungsformen der Erfindung
dargestellt, ohne sie auf diese Ausführungsformen einzuschränken.
[0020] Fig. 1 stellt einen Teilschnitt durch ein Feuerzeug dar, das mit einer erfindungsgemäßen
Bemessungseinrichtung ausgestattet ist. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind
alle Teile, die für die Erläuterung der Erfindung nicht wesentlich sind, nicht dargestellt,
Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Dosierraumes von unten, in größerem Maßstab, wobei die
Klemmscheibe und die Dosierscheibe entfernt sind, die Fig. ist ein Schnitt nach der
Linie III-III in Fig. 2 in größerem Maßstab, Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt des Teiles
A der Fig. 1 in größerem Maßstab. Die Fig. 5, 6 und 7 stellen Längsschnitte durch
verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bemessungseinrichtung dar, Fig.
zeigt eine Prüf-und Bördeleinrichtung.
[0021] In Fig. 1 ist jener Teil eines Feuerzeuges im Querschnitt dargestellt, der die erfindungsgemäße
Bemessungseinrichtung zur Erreichung einer konstanten Flammenhöhe aufnimmt. In die
obere Wand des Flüssiggastankes 1 ist ein Ventilkörper 2 gasdicht eingepreßt, der
an der dem Flüssiggastank abgekehrten Seite in einer Bohrung ein verschiebbares Brennerröhrchen
3 aufnimmt. Das Brennerröhrchen 3 weist an seinem oberen Ende einen Brennerkopf 4
auf, unter dem ein Betätigungshebel 5 angreift. Das Brennerröhrchen 3 wird durch eine
in die Brennerdüse 6 mündende, axiale Gasaustrittsbohrung 8 bis zu einem Querloch
7 durchsetzt. Am unteren Ende des Brennerröhrchens 3 ist eine elastische Dichtungsscheibe
9 angeordnet, die mit einem Ventilsitz 10 des Ventilkörpers 2 zusammenwirkt. Wenn
das Feuerzeug nicht benutzt wird, drückt eine nicht dargestellte Feder das Brennerröhrchen
3 nach unten gegen den Ventilsitz 10 und verschließt so die Ventilbohrung 11.
[0022] Auf der dem Flüssiggastank 1 zugekehrten Seite des vorzugsweise aus Ms 58 mit ca.
2 % Blei bestehenden Ventilkörpers 2 ist eine sacklochartige Vertiefung 12 zweckmäßig
spanabhebend gefertigt, in der eine Dosierscheibe 14 durch eine Klemmscheibe 15 an
eine vorzugsweise plane Ringfläche 13 der Vertiefung 12 derart angepreßt wird, daß
die Dosierscheibe 14 auf etwa die Hälfte ihrer Dicke komprimiert wird und dadurch
die Klemmfläche gasdicht wird. Die Fixierung der Klemmscheibe 15 und der Dosierscheibe
in diesem Zustand erfolgt durch Bördeln des Randes 2a des Ventilkörpers 2.
[0023] Die Klemmscheibe 15 weist zumindest im Klemmbereich eine mit der Ringfläche 13 geometrisch
übereinstimmende, die gasdichte Klemmung des Dosierscheibenrandes gewährleistende
Oberfläche auf, und ist über eine Gasdurchlaßöffnung 17 mit dem Flüssiggastank 1 verbunden.
[0024] Die Vertiefung 12 im Ventilkörper 2 ist mit einer Ausnehmung 16 versehen, deren Stirnfläche
2' von der Ringfläche 13 der Vertiefung 12 einen Abstand von z. B. 0,1 mm aufweist.
Die dem Flüssiggastank 1 abgekehrte Seite der Dosierscheibe 14 bildet mit der Ausnehmung
16 einen Dosierraum, dessen Tiefe das Zwei- bis Achtfache, vorzugsweise Drei- bis
Vierfache der Dicke der Dosierscheibe 14 beträgt. Der Querschnitt des Dosierraumes
16 senkrecht zur Achse der Dosierscheibe 14 bestimmt die Größe, Lage und Gestalt der
vom Brennstoff beaufschlagbaren Fläche der Dosierscheibe 14. Im allgemeinen wird diese
Fläche eine Kreisfläche sein. Sie kann aber auch eine andere Form aufweisen. Im letzteren
Falle wird der Durchmesser einer gleich großen Kreisfläche als hydraulischer Durchmesser
der von der Kreisform abweichenden Fläche bezeichnet.
[0025] Die Gasdurchlaßöffnung 17 in der Klemmscheibe 15 muß kleiner sein als der hydraulische
Durchmesser des Dosierraumes 16. Die Dicke der Klemmscheibe 15 ist kleiner als der
hydraulische Durchmesser des Dosierraumes 16, vorzugsweise kleiner als ein Drittel
des hydraulischen Durchmessers.
[0026] Vorteilhaft ist es, die Klemmscheibe aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise
aus sogenanntem Automatenmessing - eine Legierung von 58 % Cu, 2 % Pb, Rest Zn - auszubilden,
da infolge der hohen Drucksteifigkeit derartiger Werkstoffe ein zuverlässiges Klemmen
der Dosierscheibe 14 ermöglicht wird. Vorzugsweise ist auch der Ventilkörper 2 aus
dem gleichen Werkstoff, damit bei Einwirkung von unterschiedlichen Temperaturen die
Wärmeausdehnung der die Membran umschließenden Teile gleich bleibt.
[0027] Die Dosierscheibe 14 besteht aus einem mikroporösen Kunststoffilm, wobei der Transport
von Flüssiggas in flüssiger und/oder gasförmiger Phase durch die Scheibe im wesentiichen
senkrecht zur Oberfläche erfolgt. Insbesondere eignet sich dafür ein mikroporöser,
einachsig verstreckter Polypropylenfilm mit einer Dicke zwischen 15 und 40 Mikrometer,
vorzugsweise zwischen 22 und 27 Mikrometer, und mit beim Verstrecken vorzugsweise
in Extrusionsrichtung entstehenden schlitzförmigen Poren mit einem Querschnitt von
etwa 0,04 mal 0,4 Mikrometer. Bei einem Gasdampfdruck von 1 bis 6 bar verhält sich
die durchströmende Brennstoffmenge im wesentlichen linear zum Druck. Ein derartiges
Produkt wird z. B. derzeit von Celanese Plastics Company, S.C., U.S.A., unter dem
Markennamen « Celgard
R 2500 auf den Markt gebracht.
[0028] Der Ventilkörper 2 ist in den Fig. 4 und 5 an der Stirnfläche 2', welche den Grund
des Dosierraumes 16 bildet, mit Ausnahme eines Umfangsbereiches 23, strukturiert.
Die Struktur 22 kann beliebige relative Erhebungen und Vertiefungen aufweisen. In
vorteilhafter Weise kann die Struktur aus strahlenförmigen Nuten 21 bestehen. In Fig.
2 ist als Ausführungsbeispiel ein vierarmiger Nutenstern dargestellt. Es liegt aber
im Rahmen der Erfindung, die Anzahl der Arme beliebig zu wählen. So können beispielsweise
fünf, sechs oder acht Arme vorgesehen sein. Diese Nuten 21 werden vorzugsweise in
einem einzigen Prägevorgang geprägt, u. zw. mittels eines Prägewerkzeuges, das mehrere
keilförmige Querschnitt aufweisende, der Anzahl der Amre entsprechende, strahlenförmig
angeordnete Schneiden aufweist. Wie Fig. 3 im vergrößterten Maßstab zeigt, kann die
Tiefe 1 der Nuten 21 0,09 mm, die Öffnung eine Breite k von 0,14 mm und die Wurzel
m 0,03 mm betragen. Die aufgeworfenen Randbereiche 22, die an die Kanten der Nuten
21 anschließen, sind etwas rauh, da die Struktur von Messing (mit etwa 2 % Blei für
gute Zerspanbarkeit) beim Wegstauchen etwas aufbricht, d. h. das Korngefüge gestört
wird. Die resultierende Höhe n ist etwa 0,01 mm. Der Nutenstern kann aber auch mittels
eines Prägewerkzeuges geprägt werden, das mindestens eine Schneide aufweist, wobei
das Prägewerkzeug zwischen den einzelnen Prägevorgängen in einem definierten Winkel
um seine Längsachse verdreht wird, bis die gewünschte Anzahl Arme geformt ist.
[0029] Selbstverständlich können auch andere Herstellungsmethoden, z. B. Ätzen, Sandstrahlen,
Elektroerosion od. dgl. verwendet werden.
[0030] Aufgabe des Durchmessers des Dosierraumes 16 ist es, einen definierten Querschnitt
der Dosierscheite für den Gasdurchtritt freizustellen. Die Tiefe des Dosierraumes
16 ist derart mit der Flexibilität der elastisch verformbaren Dosierscheibe 14 abgestimmt,
daß die gewünschte Gasmenge durchgelassen wird. So kann die Tiefe des Dosierraumes
zum unstrukturierten Flächenbereich 23 derart abgestimmt sein, daß, falls durch Temperaturanstieg
der im Tank herrschende Gasdruck sich erhöht und dadurch die Membran sich an den Bereich
23 anlegt, ein mit steigendem Druck proportional anwachsender Teil der Poren abgeblendet
wird, was durch die Wärmedehnung des Membranmaterials noch verstärkt wird. Die Flammenhöhe
nimmt dadurch im geringaren Maß zu als der Anstieg des Gasdruckes sonst bewirkt hätte.
Der FLammenindex kann dadurch kleiner als 0,9 gehalten werden. Bei einer Dicke des
Dosierscheibenmaterials von 25 Mikrometer ist beispielsweise eine Tiefe des Dosierraumes
16 von 0,08 bis 0,12 mm vorteilhaft, bei einem Durchmesser von 1,8 bis 1,9 mm des
Dosierraumes und eines Durchmessers des Sternes von 1,3 mm. Die vorstehenden Angaben
beziehen sich auf eine Qualität von « Celgard
R 2500
" deren Porosität einen Meßwert von 7,5 Gurley Sekunden, lt. ASTM Testmethode D-726,
Modell B, ergibt.
[0031] Infolge ihrer geringen Dicke ist die Dosierscheibe 14 flexibel, sodaß sie durch den
Strömungsdruck in Richtung Ventilbohrung 11 ausweicht und sich dabei an die Stirnfläche
2' anlegt. Bei höheren Temperatur und ansteigendem Druck legt sich, bedingt durch
ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten, ein zunehmend größerer Teil der Dosierscheibe
14 auch auf den nicht strukturierten Bereich 23 der Stirnfläche 2' an, ohne daß die
Streckgrenze des Materials überschritten wird, wodurch ein Anteil der Poren abgeblendet
wird, der größer als ein proportionaler Anteil ist, während die Nuten 21 und die Struktur
22 es dem Gas ermöglichen, in die Ventilbohrung 11 zu strömen. Nach Rückkehr zum Normaldruck
hebt die Membran wieder vom Abblendbereich 23 ab, wonach die Durchflußmenge wieder
genau der ursprünglichen entspricht, da bei richtiger Auslegung der Verhältnisse keine
irreversible Verstreckung und somit Veränderung der Porosität stattgefunden hat (Fig.
3 und 4).
[0032] Eine erfindungsgemäße Einrichtung für einen Feuerzeugbrenner ergibt bei Verwendung
einer « Celgard
R 2500
" Membran mit einem Gurley-Meßwert von 7,5, eingebaut in einem Ventilkörper mit einem
Außendurchmesser von 3,5 mm, einer Klemmscheibe mit einem Außendurchmesser von 3 mm
und einem Dosierraum mit 1,8 mm Durchmesser, der eine Tiefe von 0,1 mm und einen sechsarmigen
Stern mit einem Durchmesser von 1,3 mm aufweist, bei 25 °C Umgebungstemperatur eine
Flammenhöhe von 25 mm (Normalflamme), wobei etwa 1 Milligramm Brennstoff pro Sekunde
verbraucht wird. Eine Änderung des Dosierraumdurchmessers bewirkt eine proportionale
Änderung der Flammenhöhe. Dadurch kann entweder, falls das Membranmaterial genau dem
gewünschten Wert entspricht, eine andere Flammenhöhe erzielt werden oder kann, nach
Feststellung einer Abweichung des Gurley-Wertes der zu verwendenden Membranmaterialcharge,
ein entsprechender Dosierraumdurchmesser bestimmt werden, um eine gewünschte Flammenhöhe
zu erzielen.
[0033] Überraschenderweise weist die erfindungsgemäße Einrichtung für die flüssige und die
gasförmige Phase der Gastankfüllung keinen sehr großen gewichtsmäßigen Unterschied
der durchgelassenen Brennstoffmenge auf.
[0034] Die erfindungsgemäßen Feuerzeuge ohne Tauchrohr oder Docht erlauben daher eine schräge
Handhabung (z. B. zwecks Anzünden einer Tabakspfeife), wobei die Flamme trotz Berührung
des flüssigen Tankinhalts mit der Gasdurchlaßöffnung 17 nur unbedeutend größer wird.
[0035] Ein ruhiges und gleichmäßiges Brennen der Flamme in der normalen aufrechten Betriebshaltung
wird weiters durch eine Anordnung der Bemessungseinrichtung erzielt, die hiebei einen
direkten Kontakt der Dosierscheibe 14 mit der flüssigen Phase der Behälterfüllung
ausschließt. Wenn das Feuerzeug zum Anzünden aus einer undefinierten, beispielsweise
liegenden, Transportlage in eine aufrechte Lage gebracht wird, so fließt der flüssige
Brennstoff bis auf eine von Oberflächenkräften zurückgehaltene Restmenge aus dem vor
der Dosierscheibe 14 liegenden Raum in den Behälter 1 ab, so daß die Dosierscheibe
14 vom Flüssigkeitsspiegel 24 des Brennstoffes getrennt ist.
[0036] Da die Dicke der Klemmscheibe 15 nicht größer als der hydraulische Durchmesser des
Dosierraumes 16 ist, ist das Volumen des vorgelagerten Raumes klein. Da auch durch
die niedrige Oberflächenspannung und Viskosität der flüssigen Phase des Brennstoffes
der Strömungswiderstand beim Abfließen gering ist, ist die möglicherweise zurückgehaltene
Restmenge des Brennstoffes, bezogen auf den für den Gasdurchtritt zur Verfügung stehenden
Querschnitt der Dosierscheibe, so klein, daß sie in kurzer Zeit, z. B. in etwa 1 Sekunde,
abrinnt, verdampft oder verbrannt wird. Soferne überhaupt an der dem Behälter 1 zugekehrten
Seite der Dosierscheibe 14 eine spontanes, blasenbildendes Sieden von flüssigem Brennstoff
auftritt, ist die dafür verfügbare Menge schon nach kurzer Zeit verdampft. Der Gasdurchtritt
durch die Dosierscheibe 14 erfolgt daher, abgesehen von einer sehr kurzen Anlaufzeit,
ausschließlich aus der gasförmigen Phase des Brennstoffes heraus, wodurch eine ruhige
und gleichmäßig brennende Flamme erzielt wird.
[0037] Der Effekt kann durch verschiedene Maßnahmen in einfacher Weise verstärkt werden.
[0038] Das möglichst vollständige Abfließen der flüssigen Phase beim Aufrichten des Brenners
wird begünstigt, wenn die Oberfläche der Klemmscheibe 15 nichtbenetzbar ausgerüstet
ist. Dies kann beispielsweise durch Beschichtung mit fluorierten Kohlenwasserstoffverbindungen,
beispielsweise Polytetrafluoräthylen, erfolgen.
[0039] Bei einer nichtbenetzbaren Ausrüstung der Klemmscheibe 15 ist es vorteilhaft, den
Durchmesser der Gasdurchlaßöffnung 17 in Relation zum hydraulischen Durchmesser des
Dosierraumes 16 so klein zu machen, daß kapillare Kräfte das Abfließen des Brennstoffes
aus dem Dosierraum 16 fördern und nur kleine Restmengen der flüssigen Phase zurückbleiben
können. Der Raum der Gasdurchlaßöffnung 17 wird gar nicht mit Flüssiggas gefüllt,
da, falls das Ventil, wie üblich, noch in aufrechter Lage des Feuerzeuges geschlossen
wurde, auch bei nachfolgender beliebiger Taschenlage kein Flüssiggas in die Öffnung
gelangt.
[0040] Falls die Klemmscheibe 15 jedoch eine benetzbare Oberfläche aufweist, kann eine Verstärkung
des erfindungsgemäßen Effektes erreicht werden, wenn die Öffnung 17 geometrisch derart
ausgebildet wird, daß kapillare Wirkungen vermieden werden.
[0041] Die Stabilisierung der Flamme nach dem Entzünden erfolgt darüberhinaus besonders
schnell, wenn der Ventilkörper 2 derart in den Flüssiggastank vorspringt, daß die
Größe des Vorsprunges etwa der Tiefe der Vertiefung 12 entspricht, so daß die Dosierscheibe
14 etwa in der Ebene der Flüssiggastankdecke 20 des Flüssiggastankes 1 liegt.
[0042] Während eine vorzugsweise erfindungsgemäße Ausbildung den beabsichtigten Effekt durch
eine Dosierung aus der Gasphase heraus bewirkt. streben die vorbekannten Lösungen
eine möglichst vollständige und konstante Benetzung bzw. Beaufschlagung der porösen
Membran mit der flüssigen Phase an. Infolge der thermodynamischen Verhältnisse ist
dabei ein Sieden mit spontaner bzw. periodischer Blasenbildung nicht zu vermeiden,
selbst wenn nach dem Vorschlag der FR-PS-2 313 639 der Druckkörper wärmeisolierend
ausgebildet ist. Ein Flammen-index von 1,1 bis 1,3 ist zu erwarten.
[0043] Der Sättigungsdampfdruck des Flüssiggases hängt bei Verwendung von z. B. Iso-Butan
nicht vom Füllstand des Flüssiggastankes 1 ab. Da die vorliegende Erfindung das Gas
aus der gasförmigen Phase der Tankfüllung entnimmt, ist ihre Wirkung völlig unabhängig
vom Füllstand des Flüssiggastankes 1.
[0044] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind an Hand der Figuren 5 bis
7 erläutert, die jeweils einen Querschnitt durch den unteren Teil des Ventilkörpers
2 im Bereich der Vertiefung 12 darstellen. Sämtliche Bezugsziffern sind entsprechend
Fig. 1 bzw. Fig. 2 gewählt.
[0045] Während in Fig. 1 der Dosierraum 16 durch eine Ausnehmung in der Vertiefung 12 gebildet
ist, wird er bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 seitlich durch einen Distanzring
18 begrenzt, der, wie die Dosierscheibe 14, durch die Klemmscheibe 15 gasdicht geklemmt
ist. Der Distanzring 18 besteht aus einem Kunststoffmaterial hoher Steifigkeit, Druckfestigkeit,
Wärmeformbeständigkeit und vorzugsweise niedriger Wärmeleitfähigkeit. Besonders gut
eignen sich dafür Bauteile aus Polyimid, beispielsweise eine unter der Markenbezeichnung
« Kapton
R », von Du Pont hergestellte Type. Dieser Werkstoff besitzt vor allem auch den Vorteil,
daß er etwa die gleiche Wärmedehnung wie Messing besitzt, sodaß bei einer Ausbildung
des Ventilkörpers 2 sowie der Klemmscheibe 15 aus Automatenmessing, keine thermischen
Spannungen die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung stören. Der Distanzring
18 kann einfach aus handelsüblichen Folien ausgestanzt werden, was eine sehr billige
Fertigung ermöglicht, und es erlaubt, den Durchmesser des Dosierraumes bequem zu verändern.
Das Kunststoffmaterial des Distanzringes 18 fördert darüberhinaus auch die Abdichtung
der Klemmfläche und vermindert bei der Montage die Gefahr des unbeabsichtigten Abquetschens
der Dosierscheibe 14 am Rand des Dosierraumes 16.
[0046] Die Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 7 entsprechen im wesentlichen jener nach
Fig. 5, jedoch ist zwischen Dosierscheibe 14 und dem Boden der Vertiefung 12 eine
Zwischenlage 18' (Fig. 6) angeordnet, wobei der von der Zwischenlage 18' gebildete
Grund des Dosierraumes 16 die Struktur aufweist. Die Zwischanlage 18' besthet vorzugsweise
aus dem selben Kunststoffmaterial wie der Distanzring 18, und ist an seiner, der Dosierscheibe
zugewendeten Seite struktuiert.
[0047] Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die Ausnehmung 16 in einem Körper 18" ausgebildet,
der gleichzeitig die Funktion des Distanzringes 18 aus der Fig. 5 und der Zwischenlage
18' aus Fig. 6 hat.
[0048] Schließlich besteht die Möglichkeit, die Struktur 22 in beliebiger Kombination der
Formen der Erhebungen und Vertiefungen auszubilden. Die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen
Einrichtung werden schon dadurch wesentlich gesenkt, daß keine voluminösen Bauteile
verwendet werden, die hohe Materialkosten verursachen. Auch die Kosten für die mechanische
Bearbeitung der Bauteile sind niedrig, da keine großen Materialmengen abzutragen oder
keine Bearbeitungen mit hohen Anforderungen an schwer zugänglichen Stellen, beispielsweise
in tiefen Sacklöchern, vorzunehmen sind.
[0049] Da die erforderlichen Kleinteile durchwegs in sehr seichten Vertiefungen angeordnet
sind, ist auch deren Einbau problemlos, und mit relativ einfachen Vorrichtungen zu
bewältigen. Dadurch erübrigt sich z. B. die Vormontage der Membrane mittels Ultraschallschweißung,
wie die FR-PS-2313638 sie beschreibt.
[0050] Die kleinen Dimensionen der Bauteile vermeiden weiters das Auftreten größerer Wärmedehnungen
bzw. Wärmespannungen, welche die thermische Stabilität der Flammenhöhe beeinträchtigen.
Durch eine geeignete Materialauswahl, die etwa für alle dehnsteifen Bauteile die gleiche
Wärmedehnzahl sicherstellt, kann diese Auswirkung noch weiter verbessert werden. Die
Anordnung thermisch isolierender Bauteile, wie des Distanzringes 18 gewährleistet
eine weitere Verbesserung der thermischen Stabilität.
[0051] Die üblicherweise auftretenden Produktionsstreuungen, die innerhalb einer Produktionsserie
beträchtliche Unterschiede der Flammenhöhe verursachen können, sind mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung in rationeller Weise deutlich zu verbessern. Die Einfachheit der erforderlichen
Bauteile ermöglicht eine hohe Qualitätskonstanz. Die Anordnung sämtlicher Kleinteile
in leicht zugänglichen, seichten Vertiefungen reduziert auch die Wahrscheinlichkeit
von Montagefehlern beträchtlich. Sie ermöglicht aber auch eine einfach durchzuführende
Kontrolle der Gasdurchlässigkeit der Dosierscheibe 14 sowie eine Selektierung nach
den festgestellten Streuungen. Dies kann beispielsweise auf folgende Weise erfolgen
:
Nach dem losen Einsetzen der Dosierscheibe 14 und der Klemmscheibe 15 in die Vertiefung
12 des Ventilkörpers 2 wird ein Meßrohr 30 (Fig. 8) durch dessen Inneres ein Gas,
z. B. Luft, unter genauer Druck- und Temperatur-kontrolle geleitet werden kann, gegen
die Klemmscheibe mit etwa 200 N gedrückt, wobei die Peripherie der Dosierscheibe im
Bereich der Ringfläche 13 komprimiert und gasundurchlässig wird, wodurch der Gasdurchfluß
nunmehr dem hydraulischen Durchmesser des Dosierraumes 16 entspricht. Dabei liegt
vorzugsweise der Ventilsitz 10 auf einem Auflagerohr 31 auf, welches über ein Verbindungsrohr
32 mit einem Durchflußmengensensor 33 verbunden ist. Die durch den Sensor erfaßten
Meßwerte werden von einem Rechner aufbereitet, der einen Elektroorientierungsmechanismus
35 der Montiermaschine steuert. Die Messung wird bei einer Temperatur von 25 °C durchgeführt,
wodurch der bereits geschilderte Abblendeffekt eines Teils der Poren noch nicht wirksam
wurde. Konzentrisch um das Meßrohr 30 ist ein axial bewegbares Bördelwerkzeug 36,
dessen axiale Bewegung durch den Mechanismus ausgelöst werden kann, angeordnet, welches
den Rand 2a des Ventilkörpers 2 während der Messung noch nicht beaufschlagt. Mit Hilfe
des sehr rasch reagierenden Durchflußmengensensors 33 wird in weniger als 0,2 Sekunden
gemessen, welche Gasmenge die Dosierscheibe 14 durchströmt und dadurch ein genauer
Rückschluß auf die Flammenhöhe ermöglicht. Die Messung wird durch den Rechner überwacht,
der die Abweichungen vom Sollwert verarbeitet und entscheidet, ob bei Teilen, die
angenommen werden, die Bördelung vorgenommen wird, oder ob auf einer nachfolgenden
Arbeitsstation die Dosierscheibe und die Klemmscheibe ausgeworfen werden, und das
wertvollere Ventilkörperteil wieder mit einer neuen Dosierscheibe bestückt zur Prüfstation
gelangt. Die ausgeworfenen Klemmscheiben werden gesammelt, und können auch wieder
verwendet werden, während, die Dosierscheiben mit zu großem oder zu kleinem Gasdurchlaß
unverwendbar sind. Es ist wesentlich, daß vom Augenblick der Beaufschlagung der Dosierscheibenperipherie
durch die unter dem Druck des Meßrohres 30 stehende Klemmscheibe 15 bis zur Fertigstellung
der Bördelung des Randes 2a der Beaufschlagungsdruck nicht verringert wird, da sonst
das Material der Dosierscheibe auf Grund der einachsigen Verstreckung seine ursprüngliche,
z. B. kreisrunde Form verliert, und ein unbestimmbarer Teil der Dosierscheibenperipherie
nach Verlust seiner Porosität durch Schrumpfen über den Dosierraumquerschnitt zu liegen
kommen würde, wodurch die Gasmenge während und nach der Messung nicht übereinstimmen
wü rde.
[0052] Bei vorbekannten Ausführungsformen sind Maßnahmen zur Kontrolle von Durchflußstreuungen
wesentlich aufwendiger, und ungeeignete Teile können durch die vor Feststellung der
Unverwendbarkeit erfolgte Bearbeitung und Montage nicht von verwendbaren Teilen getrennt
werden.
[0053] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung betrifft die Veränderung der
ursprünglich eingestellten Flammencharakteristik infolge Alterung, die häufig auch
ohne erfolgte Benützung auftritt. Die Anwendung eines mikroporösen, einachsig verstreckten
Polypropylenfilmes, vorzugsweise aus « Celgard
R 2500 als Material für die Dosierscheibe 14 ohne die Verwendung einer Faserschicht
oder die Notwendigkeit eines Dochtes, bringt eine sehr hohe Alterungsbeständigkeit
der erfindungsgemäßen Einrichtung in bezug auf die Konstanz der Flammencharakteristik.
[0054] Der einachsig verstreckte Polypropylenfilm ist in der nichtverstreckten Richtung
deformierbar, wodurch die Durchflußmenge unbeabsichtigt beeinflußt werden könnte.
Deshalb ist es ratsam, den Durchmesser der Ventilbohrung 11 sehr klein auszubilden
(z. B. 0,35 bis 0,5 mm) damit sich die Dosierscheibe durch den Gasdruck nicht hineinpressen
läßt.
[0055] Wie bereits erwähnt, verwendet eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung weder ein Tauchrohr noch einen Docht zum Transport des Flüssiggases zur
Membran, sondern gewährleistet einen mit Gasdampf gefüllten Raum zwischen dem Flüssiggasspiegel
und der Unterseite des Ventilkörpers, wobei vorzugsweise der zur Klemmung der Dosierscheibe
verwendete Druckkörper als dünne Klemmscheibe ausgebildet ist, um das Volumen der
an die Dosierscheibe tankseitig anschließenden Gasdurchlaßöffnung klein zu halten,
damit der von den Oberflächenkräften zurückgehaltenen Rest von Flüssiggas sofort abrinnt,
wenn das Feuerzeug aus einer undefinierten, beispeilsweise liegenden Transportlage
zum Entzünden in eine aufrechte Lage gebracht wird.
[0056] Bei der Erzeugung von Feuerzeugen, wie z. B. nicht nachfüllbare Taschenfeuerzeuge,
muß die Füllmenge des Flüssiggases auf etwa 80 % des Fassungsraumes des Brennstoffbehälters
beschränkt werden, wobei die Umgebungstemperatur während des Füllvorganges etwa 20°
bis 25 °C ist. Diese Begrenzung ist aus Sicherheitsgründen nötig, da der flüssige
Brennstoff bei späterer Lagerung oder beim Gebrauch der Feuerzeuge bei wesentlich
höheren Temperaturen, wie z. B. 60 °C, ein explosionsartiges Platzen des Behälters
bewirken könnte.
[0057] Die Tatsache, daß ca. 20 % des Fassungsvermögens des Behälters von der gasförmigen
Phase des Brennstoffes eingenommen werden muß, wird bei den Feuerzeugen der bevorzugten
Ausführung genützt, um sicherzustellen, daß die Dosierscheibe und die zu ihrer Klemmung
dienenden Bauteile bei aufrechter Handhabung des Feuerzeuges nicht mit dem Flüssigkeitsspiegel
des Brennstoffes in Berührung kommen können.
1. Mit Flüssiggas betriebenes Feuerzeug, insbesondere Taschenfeuerzeug, das ein mit
einem Brennerkopf (4) in Verbindung stehendes, verschließbares Ventil am Ausgang einer
Ventilbohrung (11), einen Brennstoffbehälter (1) und eine zwischen Brennstoffbehälter
(1) und Ventilbohrung (11) angeordnete, unverstellbare Bemessungseinrichtung für die
Flammenhöhe umfaßt, die mit einer brennstoffdurchlässigen Dosierscheibe (14) aus porösem
Material versehen ist, welche auf ihrer dem Brennstoffbehälter (1) zugekehrten Seite
mittels eines eine Durchlaßöffnung (17) für den Brennstoff aufweisenden Bauteils (15)
in ihrem Randbereich dicht gegen eine ringförmige, vorzugsweise kreisförmige Fläche
(13) gepreßt ist, die eine Ausnehmung umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausnehmung mit der Dosierscheibe (14) einen Dosierraum (16) bildet, der ausschließlich
mittels der Ventilbohrung (11) mit dem Brennerkopf (4) in Verbindung steht und die
Stirnfläche (2') der Ausnehmung ganz oder teilweise mit einer, eine ständige Verbindung
zwischen Dosierraum (16) und Ventilbohrung (11) aufrechterhaltenden. Vertiefungen
(21) und gegebenenfals Erhebungen aufweisenden Struktur versehen ist, an die sich
bei geöffnetem Ventil die mikroskopisch kleine Einzelporen aufweisende Dosierscheibe
(14) aus mikroporöser Folie mit zunehmender Druckdifferenz, die temperaturabhängig
ist, mehr und mehr Poren verschließend, anlegt.
2. Feuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur teilweise mit einer
Struktur versehener Stirnfläche (2') sich die Dosierscheibe (14) zufolge der Lage
der unstrukturierten Flächenbereiche (Abblendflächen 23) zunächst an diese anschmiegt.
3. Feuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Dosierraumes
(16) das Zwei- bis Achtfache, vorzugsweise das Drei- bis Vierfache, der Dicke der
Dosierscheibe (14) beträgt.
4. Feuerzeug nach Anspruch 1. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur von
der Ventilbohrung (11) aus strahlenförmig verlaufende Rillen (21) enthält.
5. Feuerzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen Nuten (21) mit
keilförmigem Querschnitt sind, die anschließend an ihren Seitenkanten Aufwürfe (22)
aufweisen, wobei die Tiefe der Nuten auf das Flächenniveau der Abblendflächen (23)
bezogen das Vielfache. vorzugsweise das Fünf- bis Zwölffache, der Höhe beträgt, mit
welcher die Aufwürfe dieses Flächenniveau überragen.
6. Feuerzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei,
vorzugsweise zwischen vier und acht, Rillen oder Nuten (21) vorgesehen sind.
7. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierraum
(16) in einer ringförmigen Distanzscheibe (18) angeordnet ist.
8. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche
(2') der Ausnehmung von einer Zwischenlage (18') gebildet ist.
9. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren
der Dosierscheibe (14) schlitzförmig ausgebildet sind und vorzugsweise einen Querschnitt
aufweisen, der 0,04 x 0,4 fJ.m beträgt.
10. Verfahren zur Herstellung eines Feuerzeuges nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rillen (21) der Struktur der Stirnfläche (2') mittels eines
Prägewerkzeuges, das mindestens eine keilförmig ausgebildete Schneide aufweist, eingeprägt
werden, wobei das Prägewerkzeug zwischen den einzelnen Prägevorgängen um einen definierten
Winkel um seine Längsachse verdreht wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines Feuerzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß nach losem Einsetzen der Dosierscheibe (14) und des als
Klemmscheibe dienenden Bauteils (15) in eine Vertiefung (12) eines Ventilkörpers (2)
ein Meßrohr, durch dessen Inneres ein Gas, z. B. Luft, unter genauer Druck- und Temperaturkontrolle
geleitet wird, gegen die Klemmscheibe (15) gedrückt und die Dosierscheibe (14) an
ihrem Rand gegen die Ringfläche (13) dicht angepreßt wird, wobei die Durchflußmenge
mittels eines angeschlossenen Sensors erfaßt und nach Auswertung durch einen Rechner
entweder der Rand der Versteifung über die Klemmscheibe gebördelt wird, wodurch die
Dosierscheibe und die Klemmscheibe in ihrer dem Meßvorgang entsprechenden Lage festgelegt
sind, oder die Dosierscheibe und die Klemmscheibe ausgeworfen werden.
1. Lighter, in particular cigarette lighter operated by liquid gas, which comprises
a valve at the outlet of a valve bore (11), which valve can be closed and is connected
to a burner head (4), a fuel reservoir (1) and a non-adjustable regulating device
for the height of the flame located between the fuel reservoir (1) and valve bore
(11), which device is provided with a metering disc (14) of porous material which
is permeable to the fuel, which on its side facing the fuel reservoir (1) is pressed
by means of a component (15) comprising an opening (17) for the fuel, in its edge
region in a tight manner against an annular, preferably circular surface (13), which
surrounds a recess, characterised in that the recess with the metering disc (14) forms
a metering chamber (16), which is connected exclusively by means of the valve bore
(11) to the burner head (4) and the end face (2') of the recess is provided completely
or partially with a structure comprising recesses (21) maintaining a permanent connection
between the metering chamber (16) and valve bore (J1) and possibly projections, bearing
against which, when the valve is open, is the metering disc (14) of microporous film
comprising microscopically small individual pores, closing off more and more pores
with an increasing pressure difference, which is temperature-dependent.
2. Lighter according to Claim 1, characterised in that in the case of an end face
(2') provided only partly with a structure, as a result of the position of the unstructured
surface areas (stopping-down surfaces 23) the metering disc (14) first of all adapts
itself to the latter.
3. Lighter according to Claim 1, characterised in that the depth of the metering chamber
(16) amounts to two to eight times, preferably three to four times the thickness of
the metering disc 14.
4. Lighter according to Claim 1, 2 or 3, characterised in that the structure contains
channels (21) extending radially from the valve bore (11).
5. Lighter according to Claim 4, characterised in that the channels are grooves (21)
with a wedge-shaped cross section. which then comprise mounds (22) at their side edges,
in which case the depth of the grooves, with respect to the surface level of the stopping-down
surfaces (23), . . amounts to many times, preferably five to twelve times the height
by which the mounds project above this surface level.
6. Lighter according to Claim 4 or 5, characterised in that at least two, preferably
between four and eight channels or grooves (21) are provided.
7. Lighter according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the metering chamber
(16) is located in an annular spacer disc (18).
8. Lighter according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the end face (2')
of the recess is formed by a washer (18').
9. Lighter according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the pores of the
metering disc (14) are constructed in the form of slots and preferably have a cross
section which amounts to 0.04 x 0.4 wm.
10. Method for the manufacture of a lighter according to. Claim 4, 5 or 6, characterised
in that the channels (21) of the structure of the end face (2') are embossed by means
of an embossing tool, which comprises at least one cutting edge constructed in the
shape of a wedge, in which case the embossing tool is rotated by a defined angle about
its longitudinal axis between the individual embossing processes.
11. Method for the manufacture of a lighter according to one of Claims 1 to 9, characterised
in that after loosely inserting the metering disc (14) and the component (15) serving
as the clamping disc in a recess (12) of a valve body (2), a measuring tube, through
the inside of which a gas, for example air is supplied with exact control of the pressure
and temperature, is pressed against the clamping disc (15) and the metering disc (14)
is pressed in a tight manner at its edge against the annular surface (13), in which
case the rate of flow is monitored by means of a connected sensor and after evaluation
by a computer, either the edge of the reinforcement is flanged over the clamping disc,
due to which the metering disc and the clamping disc are fixed in their position corresponding
to the measuring operation, or the metering disc and the clamping disc are ejected.
1. Briquet à gaz liquéfié, notamment briquet de poche, qui comprend une soupage qui
communique avec une tête de brûleur (4) qui peut être fermé et qui est à la sortie
d'un orifice de soupape (11), un réservoir à combustible (1) et un dispositif de dimensionnement
non réglable de la hauteur de la flamme, qui est interposé entre le réservoir à combustible
(1) et l'orifice de la soupape et qui est muni d'une rondelle de dosage (14) perméable
au combustible, en une matière poreuse et dont le côté tourné vers le réservoir à
combustible (1) est appliqué par sa zone périphérique, au moyen d'un élément (15)
présentant une ouverture de passage (17) pour le combustible, d'une manière étanche
sur une surface (13) annulaire, de préférence circulaire, qui entoure un évidement,
caractérisé en ce que. l'évidement forme avec la rondelle de dosage (14) une chambre
de dosage (16), qui communique avec la tête de brûleur (4) exclusivement au moyen
de l'orifice (11) de la soupape et la surface frontale (2') de l'évidement est munie,
en tout ou en partie, d'une structure qui présente des parties creuses et le cas échéant
des parties en relief, qui maintient une communication permanente entre la chambre
de dosage (16) et l'orifice (11) de la soupape et sur laquelle, lorsque celle-ci est
ouverte, la rondelle de dosage (14) en une feuille micropo- reuse et présentant les
petits pores microscopiques individuels, s'applique en fermant de plus en plus de
pores au fur et à mesure que la différence de pression, qui dépend de la température,
augmente.
2. Briquet selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'une surface
frontale (2') munie partiellement seulement d'une structure, la rondelle de dosage
(14), en raison de la position des zones non structurées de la surface (surface de
masquage 23), s'adapte d'abord à celles-ci.
3. Briquet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur de la chambre
de dosage (16) représente deux à huit et de préférence de trois à quatre fois l'épaisseur
de la rondelle de dosage (14).
4. Briquet suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la structure
comporte des gorges (21) rayonnant à partir de l'orifice (11) de la soupape.
5. Briquet suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les gorges sont des rainures
(21) de section transversale cunéiforme et présentant à la suite de leurs bords latéraux
des excroissances (22), la profondeur des rainures rapportée au niveau de la surface
de diaphragme (23) représentant plusieurs fois, de préférence cinq à douze fois la
hauteur suivant laquelle les excroissances font saillie de ce niveau.
6. Briquet suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins
deux, de préférence entre quatre et huit gorges ou rainures (21).
7. Briquet suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la chambre
de dosage (16) est disposée dans une rondelle d'entretoisement (18) annulaire.
8. Briquet suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface
frontale (2') de l'évidement est formée d'une couche intermédiaire (18').
9. Briquet suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les pores
de la rondelle de dosage (14) sont agencés en forme de fentes et présentent de préférence
une section transversale de 0,4 x 0,4 ¡Lm.
10. Procédé de fabrication d'un briquet suivant la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé
en ce qu'il consiste à estamper les gorges (21) de la structure de la surface frontale
(2') au moyen d'un outil d'estampage qui présente au moins un couteau cunéiforme,
l'outil d'estampage étant tourné autour de son axe longitudinal d'un angle défini
entre les processus d'estampage individuels.
11. Procédé de fabrication d'un briquet suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce qu'il consiste à presser contre une rondelle de serrage (15), après avoir introduit
sans fixation la rondelle de dosage (14) et l'élément (15) servant de rondelle de
serrage dans un renfoncement (12) d'un corps de soupape (2), un tube de mesure à l'intérieur
duquel passe un gaz par exemple de l'air avec contrôle précis de la température et
de la pression et d'appliquer de manière étanche la rondelle de dosage (14) par son
bord sur la surface annulaire (13), le débit étant détecté au moyen d'un détecteur
qui est raccordé et, après exploitation par une calculatrice, ou bien le bord du renfoncement
est serti sur la rondelle de serrage, ce qui fixe la rondelle de dosage et la rondelle
de serrage dans leur position correspondante au processus de mesure, ou bien la rondelle
de dosage et la rondelle de serrage sont éjectées.