[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein in einer vorbestimmten Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, versenkbares Kerzenlicht, nachfolgend abgekürzt auch als Unterwasser-Kerzenlicht,
Unterwasser-Licht oder vereinfacht als Kerzenlicht bezeichnet.
[0002] Selbstverständlich sind aus dem Stand der Technik bereits Kerzenlichter für unterschiedliche
Anwendungen bekannt, darunter sogenannte Windlichter, bei denen die Flamme der verwendeten
Kerze vor dem Auslöschen durch zu starke Luftbewegungen (Wind) geschützt ist.
[0003] Ausgehend vom Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Kerzenlicht zur Verfügung zu stellen, das das Anwendungsgebiet herkömmlich bekannter
Kerzenlichter erweitert, insbesondere einen Einsatz von brennenden Kerzen auch an
Orten, an denen Kerzen herkömmlich nicht eingesetzt werden können, insbesondere unter
Wasser, ermöglicht. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung zunächst allgemein,
dann anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei müssen die im Rahmen der
vorliegenden Erfindung in den Ausführungsbeispielen in Kombination miteinander verwirklichten
einzelnen Merkmale nicht genau in den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen
verwirklicht sein, sondern können auch auf andere Art und Weise verwirklicht werden,
insbesondere miteinander kombiniert werden. Insbesondere können einzelne der nachfolgend
beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung auch weggelassen werden oder auf
andere Art und Weise mit anderen in den Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmalen
kombiniert werden. Jedes einzelne der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmale
kann bereits für sich eine Verbesserung des Standes der Technik darstellen.
[0004] Unter einer Kerze wird nachfolgend im Rahmen der vorliegenden Erfindung ganz allgemein
eine Vorrichtung verstanden, die zum Anzünden sowie, nach ihrem Anzünden, zur dauerhaften
Lichtabgabe über eine vorbestimmte Zeit, ausgebildet ist. Insbesondere muss es sich
also nicht um eine Wachskerze oder ein Teelicht oder dergleichen handeln, sondern
es kann sich auch um eine Öllampe oder dergleichen handeln.
[0005] Ein erfindungsgemäßes, in einer vorbestimmten Flüssigkeit (insbesondere: Wasser,
es kann sich jedoch auch um eine andere, nicht brennbare Flüssigkeit handeln) versenkbares
Kerzenlicht weist zunächst einen Schwimmkörper auf. Dieser ist an einem ersten Ende
(nachfolgend auch als oberes Ende bezeichnet) geöffnet, sowie an einem dem oberen
Ende gegenüberliegenden Ende (nachfolgend auch als unteres Ende bezeichnet - oben
und unten bezieht sich hier auf die Lage des Schwimmkörpers relativ zur Erdoberfläche
beim bestimmungs- bzw. erfindungsgemäßen Anordnen des Schwimmkörpers in einem flüssigkeitsgefüllten
Volumen wie z.B. in einem externen Gefäß) verschlossen. Der Schwimmkörper kann dabei
mehrteilig so ausgebildet sein, dass ein Bauelement - z.B. der nachfolgend noch näher
beschriebene Gewichtskörper - des Schwimmkörpers zum Verschließen eines anderen Bauelementes
des Schwimmkörpers gedacht ist, so dass der verschlossene Schwimmkörper schwimmfähig
ist.
[0006] Im Inneren des Schwimmkörpers ist ein hohler Abschnitt (lichtes Volumen) zur Aufnahme
einer externe Kerze ausgebildet. Dabei kann der Schwimmkörper mehrteilig so ausgebildet
sein, dass zunächst die Kerze in den hohlen Abschnitt eingebracht werden muss, bevor
die mehreren Einzelteile des Schwimmkörpers zum flüssigkeitsdichten Verschließen desselben
an seiner Unterseite zusammengesetzt werden.
[0007] Im Inneren des Schwimmkörpers sind getrennt voneinander mindestens ein Gaszufuhrschacht
und mindestens ein Gasabfuhrschacht ausgebildet, die jeweils vom hohlen Abschnitt
im Inneren des Schwimmkörpers zum oberen, offenen Ende des Schwimmkörpers führen (wie
nachfolgend noch im Detail beschrieben, liegt beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des
erfindungsgemäßen Kerzenlichts dieses obere Ende dann oberhalb des Flüssigkeitspegels
der vorbestimmten Flüssigkeit). Voneinander getrennt bedeutet dabei erfindungsgemäß,
dass der Gaszufuhrschacht und der Gasabfuhrschacht zumindest abschnittsweise voneinander
fluiddicht, also insbesondere auch gasdicht, abgetrennt sind. Dies kann durch geeignete
Wandführungen bzw. geeignet ausgeformte und positionierte Wände der beiden Schächte
sowie entsprechende Wandmaterialien wie z.B. Glas, sichergestellt werden.
[0008] Schließlich ist die mittlere Dichte ζ
s des Schwimmkörpers geringer als die mittlere Dichte ζ
w der vorbestimmten Flüssigkeit (insbesondere Wasser). Dabei ist es bevorzugt, dass
die mittlere Dichte der aus dem Schwimmkörper und der Kerze in ihrem Anfangszustand
(d.h. im noch nicht angezündeten Zustand) gebildeten Einheit geringer ist als die
mittlere Dichte der vorbestimmten Flüssigkeit. Unter der mittleren Dichte des Schwimmkörpers
ist hierbei die Summe der Massen aller Bauteile des Schwimmkörpers geteilt durch das
von diesen Bauteilen insgesamt umschlossene Volumen zu verstehen. (Besteht der Schwimmkörper,
siehe nachfolgend, somit aus einem zylinderförmigen äußeren Rohr sowie einem vollständig
von diesem umschlossenen inneren Rohr und schließlich noch aus dem dieses äußere Rohr
an seinem unteren Ende vollständig (durch Einführen in dieses äußere Rohr) abdichtenden
Gewichtskörper, so ist somit die mittlere Dichte des Schwimmkörpers gleich der Summe
der Massen des äußeren Rohres, des inneren Rohres und des Gewichtskörpers geteilt
durch das vom äußeren Rohr umschlossene Volumen.) Auch die nachfolgenden Dichte-,
Gewichts-, Volumen- und/oder Schwerpunktangaben beziehen sich - sofern explizit nichts
anderes gesagt ist -jeweils auf alle Bauelemente des Schwimmkörpers insgesamt bzw.
auf dasjenige Bauelement des Schwimmkörpers, das die anderen vollständig umschließt.
[0009] Wesentliche Grundidee der vorliegenden Erfindung ist somit, mit dem erfindungsgemäßen
versenkbaren Kerzenlicht, insbesondere mit dessen Schwimmkörper, das archimedische
Prinzip auszunutzen, also die Gewichts- und Volumenverhältnisse (also die Dichteverhältnisse)
der einzelnen Bauelemente des Schwimmkörpers einerseits und die entsprechenden Dichteverhältnisse
der vorbestimmten Flüssigkeit andererseits so auszugestalten, dass das obere Ende
des verschlossenen Schwimmkörpers nach dem Eintauchen desselben in die vorbestimmten
Flüssigkeit und dem Loslassen desselben oberhalb des Flüssigkeitsniveaus verbleibt.
(Dabei ist auch das Gewicht der externen Kerze zu berücksichtigen, die mittlere Dichte
des Schwimmkörpers muss somit zusammen mit dem Gewicht dieser Kerze geringer sein,
als die mittlere Dichte der Flüssigkeit. In der Regel, insbesondere z.B. bei der Verwendung
von Teelichtern als Kerzen, ist jedoch das Gewicht der Kerze im Vergleich zum Gewicht
des Schwimmkörpers bzw. der Bauelemente desselben, vernachlässigbar.) Die mittlere
Dichte des Schwimmkörpers bzw. aller Teile des versenkbaren Kerzenlichtes muss somit
um soviel kleiner sein, als die mittlere Dichte der Flüssigkeit, dass das versenkbare
Kerzenlicht auch mit zusätzlichem Anfangsgewicht der Kerze noch ausreichend Auftrieb
in der Flüssigkeit erfährt.
[0010] Besonders bevorzugt sind die Gewichts-, Volumen-, Form- und Dichteverhältnisse der
einzelnen Bauelemente des versenkbaren Kerzenlichts bzw. dessen Schwimmkörpers durch
geeignete Ausformung und Positionierung der einzelnen Bauelemente (insbesondere der
beiden Rohre sowie des Gewichtskörpers, siehe nachfolgend) so gestaltet, dass der
Schwerpunkt des Schwimmkörpers bevorzugt bereits ohne die Aufnahme der externen Kerze
an ihrer vorgesehenen Position im inneren, hohlen Abschnitt des Schwimmkörpers (jedoch
zumindest mit aufgenommener Kerze) in der unteren Hälfte des Schwimmkörpers liegt.
Dies hat den Vorteil, dass das versenkbare Kerzenlicht in der vorbestimmten Flüssigkeit
versenkt werden kann und (z.B. auch nachdem die gesamte Kerze abgebrannt ist) darin
nicht kippt und (durch vermeiden des Einlaufens von Flüssigkeit in das obere, offene
Ende des Schwimmkörpers) nicht voll läuft und nicht unter die Flüssigkeitsoberfläche
absinkt.
[0011] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Dichte des Schwimmkörpers
(bevorzugt inklusive des Kerzengewichts) um mindestens 1%, bevorzugt um mindestens
5%, bevorzugt um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 15%, bevorzugt um mindestens
25% kleiner als die mittlere Dichte der vorbestimmten Flüssigkeit und/oder als 1.0
kg/dm
3 (mittlere Dichte von Wasser). Bevorzugt liegt die mittlere Dichte des Schwimmkörpers
bei Wasser als vorbestimmter Flüssigkeit dabei zwischen 0.9 kg/dm
3 und 0.99 kg/dm
3.
[0012] Vorzugsweise ist der Gasabfuhrschacht (bzw. dessen lichtes Volumen), z.B. durch geeignete
Wandführungen, innerhalb des Gaszufuhrschachtes (bzw. dessen lichten Volumens) geführt.
Vorzugsweise ist dabei der Gasabfuhrschacht konzentrisch innerhalb des Gaszufuhrschachts
geführt, wobei die beiden Schächte bevorzugt durch ineinander geführte, im Querschnitt
kreisförmige, also zylindrische Rohre (bzw. deren Wandungen) ausgebildet werden.
[0013] Der Gaszufuhrschacht und der Gasabfuhrschacht können grundsätzlich beliebige Querschnittsformen
aufweisen: So sind z.B. Rundrohre, Rechteckrohre, dreikantige Rohre, sechskantige
Rohre oder auch elliptische bzw. ovale Rohre als Schächte möglich. Sind die beide
Schächte wie vorbeschrieben ineinander geführt, so muss die Querschnittsform der beiden
Schächte dabei nicht identisch sein (ist jedoch bevorzugt identisch).
[0014] Erfindungsgemäß können jedoch auch mehrere Gaszufuhr- oder Gasabfuhrschächte vorgesehen
sein. So ist es insbesondere möglich, einen Gaszufuhrschacht vorzusehen innerhalb
desselben beabstandet voneinander mehrere Gasabfuhrschächte geführt sind. Innerhalb
eines solchen Gaszufuhrschachtes können dann mehrere Kerzen unterhalb der Gasabfuhrschächte
so positioniert werden, dass unterhalb jedes Gasabfuhrschachtes jeweils eine zugehörige
Kerze angeordnet ist. Mittig über jeder einzelnen Kerze bzw. deren Flamme kann sich
somit innerhalb ein und desselben Gaszufuhrschachtes jeweils ein der jeweiligen Kerze
zugeordneter Gasabfuhrschacht befinden. Dabei können auch mehrere Gaszufuhrschächte
jeweils mit mehreren wie vorbeschrieben darin angeordneten Gasabfuhrschächten ausgebildet
werden. Damit sind auch asymmetrische Anordnungen von Kerzen innerhalb eines/des Gaszufuhrschachtes
bzw. dessen Querschnitts möglich. (Auch bei Vorsehen eines einzigen Gasabfuhrschachtes
innerhalb eines einzigen Gaszufuhrschachtes muss der Gasabfuhrschacht nicht konzentrisch
innerhalb des Gaszufuhrschachts vorgesehen sein, sondern kann auch in einer asymmetrischen
Anordnung außerhalb des Zentrums des Gaszufuhrschachtes positioniert werden.)
[0015] Vorzugsweise umfasst der Schwimmkörper ein äußeres Rohr, dessen oberer Bereich (z.B.
über die halbe Länge oder über zwei Drittel der Länge des Rohres) eine äußere Wandung
des Gaszufuhrschachts ausbildet. Der Schwimmkörper umfasst dann darüber hinaus ein
in diesem oberen Bereich des äußeren Rohres innerhalb des äußeren Rohres geführtes
(bevorzugt: konzentrisch geführtes) inneres Rohr. Das innere Rohr bildet dabei über
die Länge des oberen Bereiches eine innere Wandung des Gaszufuhrschachtes und eine
äußere Wandung des Gasabfuhrschachtes aus. Das Innere des unteren Bereiches des äußeren
Rohres (der obere und der untere Bereich entsprechen dabei der Gesamtlänge des äußeren
Rohres, so dass die Länge des unteren Bereichs z.B. der halben Länge oder einem Drittel
der Länge des äußeren Rohres entspricht) bildet dabei den hohlen Abschnitt zur Aufnahme
der externe Kerze aus.
[0016] Vorzugsweise liegt das Verhältnis der freien Strömungsquerschnittfläche des äußeren
Rohres q
8 einerseits und der freien Strömungsquerschnittfläche q
9 des inneren Rohres andererseits, also das Verhältnis V = q
8/q
9 im Bereich zwischen 0.2 und 5, bevorzugt zwischen 0.5 und 3 liegt. Die freie Strömungsquerschnittfläche
q des äußeren bzw. des inneren Rohres ist dabei jeweils diejenige Querschnittfläche
(senkrecht zur Rohrlängsachse gesehen), über die Gas in Form von Luft mit unverbranntem
Sauerstoffanteil von außerhalb des oberen Endes des Schwimmkörpers innerhalb desselben
zum hohlen Abschnitt geführt werden kann (äußeres Rohr) bzw. Luft mit verbranntem
Sauerstoffanteil, also die Abluft der Kerze, vom hohlen Abschnitt im Inneren des Schwimmkörpers
über das obere Ende desselben (also oberhalb des Flüssigkeitsniveaus) abgeführt werden
kann (inneres Rohr). Beim inneren und beim äußeren Rohr kann es sich bevorzugt um
längliche zylindrische Rohre mit den nachfolgend noch beschriebenen Längen und Durchmessern
handeln.
[0017] Vorzugweise ist im Bereich des unteren Endes des Schwimmkörpers (und als ein Bauelement
bzw. Teil desselben) ein Gewichtskörper vorgesehen, der als Teil des Schwimmkörpers
so an einem anderen Bauelement bzw. Teil dieses Schwimmkörpers angebracht werden kann,
dass der Schwerpunkt des Schwimmkörpers insgesamt (also samt des Gewichtskörpers)
in der unteren Hälfte des Schwimmkörpers, bevorzugt im Bereich des unteren Endes desselben,
zum Liegen kommt. (So kann das Gewicht des Gewichtskörpers beispielsweise so eingestellt
werden, dass der Abstand des Schwerpunkts des Schwimmkörpers zum oberen Ende desselben
das 0.9-fache der Gesamtlänge des Schwimmkörpers beträgt und der Abstand des Schwerpunkts
vom unteren Ende des Schwimmkörpers das 0.1-fache der Gesamtlänge des Schwimmkörpers
beträgt.) Der Schwerpunkt des Schwimmkörpers berechnet sich dabei auf Basis sämtlicher
Bauelemente desselben, also insbesondere als gemeinsamer Schwerpunkt des äußeren Rohres,
des inneren Rohres sowie des Gewichtskörpers. Wie bereits beschrieben sollte der Schwerpunkt
des Schwimmkörpers dabei so weit in der unteren Hälfte desselben liegen, dass auch
nach Aufnahme des Kerzengewichtes in das Innere des Schwimmkörpers in den hohlen Abschnitt
an ihre vorgesehene Position die Lage des gemeinsamen Schwerpunktes von Schwimmkörper
und Kerze noch in der unteren Hälfte des Schwimmkörpers verbleibt, um ein Kippen des
versenkbaren Kerzenlichtes zu vermeiden, um also während des Betriebes des Kerzenlichtes
ein stabiles Schwimmen bzw. Schweben desselben samt Kerze in der vorbestimmten Flüssigkeit
zu gewährleisten.
[0018] Dabei kann der Gewichtskörper zum abdichtenden Verschließen des unteren Endes des
Schwimmkörpers ausgebildet sein. Dies kann dadurch verwirklicht werden, dass der Gewichtskörper
form- und/oder kraftschlüssig an einem offenen unteren Ende des Schwimmkörpers (also
an einem anderen Bauelement desselben, insbesondere dem äußeren Rohr) in denselben
eingebracht wird. Das Einbringen kann dabei durch Einschieben oder auch, bei Vorsehen
eines Gewindes, durch Eindrehen erfolgen. Alternativ dazu kann der Gewichtskörper
auch eine geeignete Vertiefung, z.B. eine umlaufende Vertiefung, aufweisen, in die
ein vor dem Einbringen noch offenes unteres Ende des Schwimmkörpers (also insbesondere
das äußere Rohr desselben) form- und/oder kraftschlüssig eingebracht werden kann.
Auch in dieser Variante ist ein einfaches kraftschlüssiges Einstecken (Festklemmen)
ebenso denkbar wie ein Eindrehen auf Basis eines Gewindes.
[0019] Vorzugsweise ist der Schwimmkörper (insbesondere: das äußere Rohr desselben) länglich
ausgebildet, das heißt seine mittlere Ausdehnung in Längsrichtung (von oben nach unten
im erfindungsgemäßen Schwimmbetrieb) ist größer, als seine mittlere Ausdehnung bzw.
sein Durchmesser senkrecht dazu. Bevorzugt beträgt das Verhältnis L/D der mittleren
Längsausdehnung bzw. Länge L des Schwimmkörpers zur mittleren Querausdehnung bzw.
zum mittleren Durchmesser D des Schwimmkörpers mehr als 2, bevorzugt mehr als 3, bevorzugt
mehr als 5, bevorzugt mehr als 10. Dabei liegt die mittlere Längsausdehnung L des
Schwimmkörpers bevorzugt zwischen 0.2 m und 2 m, besonders bevorzugt zwischen 0.3
m und 1.0 m. Die mittlere Querausdehnung bzw. der mittlere Durchmesser D des Schwimmkörpers
beträgt vorzugsweise zwischen 0.03 m und 0.3 m, besonders bevorzugt 0.05 m und 0.15
m.
[0020] Der Schwimmkörper, insbesondere dessen äußeres Rohr, dessen inneres Rohr und/oder
dessen Gewichtskörper kann/können zumindest abschnittsweise aus einem transparenten
Material (Glas oder transparenter Kunststoff, insbesondere Acrylglas) ausgebildet
sein. Vorzugsweise sind sowohl das innere als auch das äußere Rohr des Schwimmkörpers
sowie ebenso die die Position des inneren Rohres innerhalb des äußeren Rohres fixierenden
Verstrebungen vollständig aus dem transparenten Material ausgebildet. Der Gewichtskörper
kann auch zumindest teilweise, also auch vollständig als Metallkörper, vorzugsweise
als silikonummantelter Metallkörper ausgebildet sein.
[0021] Die Silikonummantelung kann dabei dem abdichtenden Verschluss zwischen Gewichtskörper
einerseits und Innenwand des äußeren Rohres andererseits beim Einführen des Gewichtskörpers
in dieses Rohr dienen.
[0022] Bedingt durch die Trennung der Zu- und Abluft (durch die getrennten Gasabfuhr- und
Gaszufuhrschächte) durch das vorbeschriebene Rohr-in-RohrSystem und den Sog im inneren
Rohr bedingt durch die Flamme der Kerze gelingt es somit bei der vorliegenden Erfindung,
dauerhaft Frischluft (über den Gaszufuhrschacht) nach unten zu ziehen und im Inneren
des Schwimmkörpers im hohlen Abschnitt an die Flamme der externen Kerze zu bringen.
Dadurch wird ein dauerhaftes Brennen einer Kerze selbst in einem länglichen Schwimmkörper
bzw. äußeren Rohr desselben ermöglicht (in dem die Kerze ansonsten im hohlen Abschnitt
ersticken würde).
[0023] Erfindungsgemäß ergibt sich somit beispielsweise durch die Ausführung der beiden
Rohre in Glas sowie ein entsprechendes Auslegen des Gewichtskörpers die Möglichkeit
eines im Wasser schwimmenden Kerzenlichtes bzw. Kerzenhalters, das/der den Eindruck
einer unter Wasser brennenden Kerze erweckt.
[0024] Der Gewichtskörper sowie dessen Abdichtung zur Innenwandung des äußeren Rohres können
aus einem Metallkern mit einer Silikonummantelung bestehen. Die Silikonummantelung
kann dabei so abgestimmt werden, dass sie von unten, also vom unteren Ende des Schwimmkörpers,
in das äußere Rohr eingesetzt werden kann und dieses flüssigkeitsdicht abdichtet (sicheres
Klemmen des Gewichtskörpers samt Dichtung nach Einführen desselben in das äußere Rohr).
Der Metallkern kann so abgestimmt sein, dass er den jeweiligen Gesamtaufbau des Kerzenlichtes,
also sämtliche Bauelemente des Schwimmkörpers samt der externen Kerze, nach dem Einsetzen
in die vorbestimmte Flüssigkeit mit der Oberkante etwa 1 bis 2 cm über das Flüssigkeitsniveau
hält. Das Innere Rohr kann mit dem äußeren Rohr über dünne, ebenfalls z.B. in Glas
ausgeführte Verbindungselemente fest verbunden sein (Querstege). Die Länge des Unterwasserlichtes
bzw. dessen äußeren Rohres kann in einem sehr großen Bereich gewählt werden. Beispielsweise
kann die Länge 0.5 m betragen, vorzugsweise werden Längen zwischen 0.2 m und 2m realisiert.
[0025] Der Zusammenbau des Kerzenlichtes kann wie folgt erfolgen: Die externe Kerze (beispielsweise:
Teelicht) kann auf den Unterbau des Schwimmkörpers, also auf die oben liegende Fläche
des Gewichtskörpers samt Dichtung aufgesetzt und angezündet werden. Danach kann der
Aufsatz des Schwimmkörpers (z.B. bestehend aus den beiden Rohren samt Querverstrebungen)
über den Unterbau gestülpt werden. Unterbau und Aufsatz werden fest zusammengedrückt
(insbesondere: Einschieben des Gewichtskörpers samt Dichtung in das Innere des äußeren
Rohres oder auch in einer alternativen Ausführungsform Einschieben des äußeren Rohres
in eine in der Oberseite des Gewichtskörpers, der einen größeren Querschnitt aufweist,
als das äußere Rohr, ausgebildete Vertiefung) bis Unterbau und Aufsatz, also insbesondere
Gewichtskörper und äußeres Rohr, gegeneinander abgedichtet sind, z.B. bis also der
Unterbau insgesamt im Außenrohr steckt und dieses abdichtet. Das Unterwasserlicht
hiernach in ein beliebiges Wassergefäß, oder auch beispielsweise in einen Gartenteich
oder in einen See, eingesetzt werden.
[0026] Hierdurch ergibt sich erfindungsgemäß eine Ausführung eines Kerzenleuchters in einer
bisher nicht bekannten Art und Weise (z.B. ergibt sich ein reizvoller Kontrast durch
Feuer, das scheinbar im Wasser brennt). Die Erfindung ist dabei ohne zusätzlichen
Einsatz von elektrischer Energie und in einfacher Technik ermöglicht.
[0027] Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben.
Dabei zeigen:
- Figur 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, versenkbaren Kerzenlichtes
1.
- Figur 2
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, versenkbaren Kerzenlichtes
(dabei werden beim Ausführungsbeispiel 2 nur die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel
1 explizit beschrieben; identische Bezugszeichen bezeichnen bei den beiden Ausführungsbeispielen
identische oder sich entsprechende Bauteile).
[0028] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes, versenkbares Kerzenlicht 1 im Betrieb, also
nach Einbringen desselben samt der darin befindlichen Kerze K in ein mit Wasser W
gefülltes externes Gefäß G in Form eines wassergefüllten Glaszylinders.
[0029] Das erfindungsgemäße Kerzenlicht 1 besteht aus einem mehrteiligen Schwimmkörper 3.
Ein erstes Bauelement des Schwimmkörpers 3 ist ein äußeres, zylinderförmiges Glasrohr
(Hohlzylinder) 8, das hier eine Länge von 50 cm und einen Innendurchmesser, also einen
Durchmesser seines lichten Innenvolumens von D=5 cm aufweist. Im oberen Bereich 8o
des äußeren Rohres 8, der sich hier über etwa zwei Drittel der Gesamtlänge L des äußeren
Glasrohres entlang der Zylindersymmetrieachse dieses Rohres und vom oberen Ende 2o
desselben bis in die untere Hälfte 7 des Glasrohres 8 erstreckt, ist konzentrisch
im Inneren dieses äußeren Glasrohres 8 ein inneres, hier ebenfalls als Glasrohr ausgebildetes
inneres Rohr 9 als zweites Bauelement des Schwimmkörpers 3 positioniert.
[0030] Das innere Glasrohr 9 weist hier somit eine Länge von ca. 33 cm auf. Sein lichter
Innendurchmesser beträgt hier 2.5 cm, so dass sich bei Vernachlässigung der Wanddicke
des inneren Glasrohres 9 (von ca. 1 mm) eine freie Strömungsquerschnittfläche q
9 des inneren Rohres 9 von q
9= π·(½·2,5 cm)
2 = 1,5625· π cm
2 und eine freie Strömungsquerschnittfläche q
8 des äußeren Rohres 8 von q
8 = π ·(½ · 5cm)
2 - π ·(½ · 2,5cm)
2 = 4,6875· πcm
2 und somit ein Verhältnis der beiden freien Strömungsquerschnittflächen q
8/q
9 = 3.0 ergibt. Die freie Strömungsquerschnittfläche q
8 für den zwischen den Wandungen des äußeren und des inneren Rohres führenden Gaszufuhrschacht
5 und beträgt somit hier das Dreifache wie diejenige qg des durch die Außenwandung
des inneren Rohres 9 begrenzten, im Inneren des Rohres 9 ausgebildeten Gasabfuhrschachts
6. Dabei sind die beiden Rohre 8, 9 durch hier nicht gezeigte, senkrecht zu den beiden
hier zusammenfallenden Zylindersymmetrieachsen der beiden Rohre 8, 9 verlaufende Querverstrebungen,
die ebenfalls aus Glas ausgebildet sind, relativ zueinander fixiert, so dass das vorbeschriebene
Verhältnis der freien Strömungsquerschnittflächen konstant ist. Ein zentrisches Positionieren
der externen Kerze (siehe nachfolgend) im äußeren Rohr 8 unterhalb des unteren Endes
des inneren Rohres 9 sorgt dafür, dass der vorbeschriebene Sog entsteht, bei dem Luft
vom oberen Ende 2o oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Wasser W angesaugt wird und
der Sauerstoff der Luft von der Kerzenflamme der Kerze K verbrannt wird. Die Abluft
wird kontinuierlich über den zentrisch innerhalb des außenumfangsseitigen Gaszufuhrschachtes
5 ausgebildeten Gasabfuhrschacht 6 wieder nach oben geleitet und über das obere Ende
2o des Schwimmkörpers 3 abgeführt. Ein kontinuierliches Versorgen der Kerze mit dem
notwendigen Luftsauerstoff für ein lang anhaltendes Brennen ist somit möglich.
[0031] Dass die Länge des inneren Rohres 9 lediglich zwei Drittel der Länge des äußeren
Rohres 8 beträgt, wobei jedoch die beiden oberen Enden dieser beiden Rohre bündig
zum gemeinsamen oberen Ende 2o des Schwimmkörpers 3 abschließen, sorgt dafür, dass
innerhalb des unteren Drittels 8u des äußeren Rohres 8 ein lichtes Volumen (hohler
Abschnitt 4) ausgebildet ist, das sowohl zur Aufnahme des abdichtenden Gewichtskörpers
10 (drittes Bauelement des Schwimmkörpers 3), als auch zur Aufnahme der externen Kerze
K geeignet ist.
[0032] Der Gewichtskörper 10 ist hier ebenfalls als Zylinder ausgeführt, wobei dessen Zylinderaußendurchmesser
so an den Innendurchmesser des äußeren Rohres angepasst ist, dass der Gewichtskörper
10 entlang der Zylindersymmetrieachse des äußeren Rohres 8 und vom unteren Ende 2u
des Rohres 8 her in dieses Rohr 8 kraftschlüssig eingeschoben werden kann. Der Gewichtskörper
10 besteht dabei aus einem inneren Edelstahlzylinder, der vollständig durch eine Silikonummantelung
umhüllt ist. Der Außendurchmesser der Silikonummantelung des Gewichtskörpers 10 ist
dabei geringfügig größer, als der Innendurchmesser des äußeren Rohres 8, so dass ein
gewisser Kraftaufwand zum Einschieben des Gewichtskörpers 10 notwendig ist. Aufgrund
dieses Durchmesserverhältnisses ist nach dem vollständigen Einschieben des Gewichtskörpers
10 (dessen Unterseite schließt dann bündig mit dem unteren Ende 2u des äußeren Rohres
8 ab) ein flüssigkeitsdichter Verschluss des äußeren Rohres 8 an dessen unterem Ende
2u durch den Kraftschluss zum Gewichtskörper 10 ermöglicht.
[0033] Da die Ausdehnung des Gewichtskörpers 10 entlang der Zylindersymmetrieachse lediglich
ca. ein Drittel der entsprechenden Ausdehnung des unteren Bereiches 8u des äußeren
Rohres 8 beträgt, ist auch nach dem vollständigen Einsatz des Gewichtskörpers 10 in
das äußere Rohr 8 zwischen dem oberen Ende des Gewichtskörpers 10 einerseits und dem
unteren Ende des inneren Rohres 9 andererseits im Inneren des äußeren Rohres 8 ein
lichtes Volumen 4 mit einem freien Innendurchmesser entsprechend demjenigen des äußeren
Rohres 8 über etwa zwei Drittel der Länge des unteren Bereiches 8u entlang der Zylindersymmetrieachse
ausgebildet. Dieses Volumen 4 dient dem Aufnehmen der externen Kerze K, die auf die
Oberseite des Gewichtskörpers 10 aufgestellt wird, angezündet wird und in diesem Zustand
zusammen mit dem Gewichtskörper 10 vor dem Versenken des Kerzenlichtes in das äußere,
mit Wasser W gefüllte Gefäß G in das Innere des äußeren Rohres 8 eingeschoben wird.
[0034] Das äußere Rohr 8 ist somit nicht nur entlang seiner gesamten Länge L = 8o + 8u seitlich
durch das Glas der Wandung fluiddicht abgedichtet, sondern auch an seinem unteren
Ende 2u durch den eingeführten Gewichtskörper 10. Lediglich am oberen Ende 2o verbleibt
somit eine Öffnung zur Gaszufuhr 5 und Gasabfuhr 6.
[0035] Das Volumen (D/2)
2· π ·L des Schwimmkörpers 3 (bzw. des äußeren Rohres 8), hier also 6.25 x 50 πcm
3 einerseits und das Gesamtgewicht des Schwimmkörpers 3, also das Gewicht des äußeren
sowie des inneren Rohres 8, 9 (bestimmt durch die Dichte und das Volumen der verwendeten
Glaswände sowie der Querverstrebungen) und des Gewichtskörpers 10 und das Gewicht
der Kerze K andererseits sind hier so gewählt, dass die mittlere Dichte ζ
s des Schwimmkörpers 3 (ohne die Kerze K) um 10% geringer ist, als die mittlere Dichter
ζ
w des durch den Schwimmkörper 3 verdrängten Wassers W.
[0036] Zudem liegt aufgrund der verwendeten Materialien, Formen und Größen der einzelnen
Bauelemente des Schwimmkörpers 3, also des äußeren Rohres 8, des inneren Rohres 9
(samt Verstrebungen) sowie des Gewichtskörpers 10 der Schwerpunkt des Schwimmkörpers
3 hier in der Nähe des unteren Endes 2u des Schwimmkörpers 3 (also weit in der unteren
Hälfte 7 des Schwimmkörpers 3), entlang der Zylindersymmetrieachse der Rohre 8, 9
gesehen hier etwa auf Höhe der Kerze K (Teelicht). Durch diese tiefe Lage des Schwerpunktes
ist sichergestellt, dass das kerzenbefüllte Kerzenlicht 1 auch nach seinem Versenken
im Wasserbehälter G ohne zusätzliche Halterungen oder dergleichen stabil aufschwimmt,
also in der Lotrechten verbleibt bzw. nicht kippen kann. Ein Einlaufen von Wasser
durch die obere Öffnung 2o wird somit verhindert; das erfindungsgemäße Kerzenlicht
schwimmt bis zum Abbrennen der Kerze K stabil im externen Wassergefäß G.
[0037] Die beiden in Figur 2 gezeigten einzelnen erfindungsgemäßen Kerzenlichter 1 unterschiedlicher
Länge L sind grundsätzlich wie das in Figur 1 gezeigte Kerzenlicht 1 ausgebildet,
so dass identische Bezugszeichen identische Bauteile beschreiben und nachfolgend lediglich
die Unterschiede beschrieben sind (skizziert ist hier insbesondere auch das Verhältnis
der beiden freien Querschnittflächen q
8/q
9 des Gaszufuhrschachts 5 und Gasabfuhrschachts 6).
[0038] Im Unterschied zu Figur 1 ist jedoch ein abdichtendes Verschließen des Außenrohres
8 mittels des Gewichtskörpers 10 hier dadurch realisiert, dass der Gewichtskörper
10 eine größere Querschnittausdehnung aufweist, als der Außendurchmesser des äußeren
Rohres 8, wobei von der Oberseite des Gewichtskörpers 10 her eine Vertiefung 11 in
Form eines zylinderförmigen Hohlraumes in den Gewichtskörper 10 eingelassen ist. Dieser
Hohlraum entspricht in seinem Innendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser des äußeren
Rohres 8, so dass letzeres kraftschlüssig in den Hohlraum (also die Vertiefung 11)
des Gewichtskörpers 10 eingeschoben werden kann. Vor besagtem abdichtenden Verpressen
der beiden Elemente 8, 10 wird jedoch die Kerze K auf den Innenboden der Vertiefung
11 gestellt und angezündet.
1. In einer vorbestimmten Flüssigkeit, insbesondere Wasser (W), versenkbares Kerzenlicht
(1) mit
einem an einem ersten Ende (oberes Ende 2o) offenen sowie an einem dem oberen Ende
(2o) gegenüberliegenden Ende (unteres Ende 2u) verschließbaren oder verschlossenen
Schwimmkörper (3),
wobei im Inneren des Schwimmkörpers (3) ein hohler Abschnitt (4) zur Aufnahme einer
externen Kerze (K) ausgebildet ist,
wobei im Inneren des Schwimmkörpers (3) und vom hohlen Abschnitt (4) zum oberen Ende
(2o) führend voneinander getrennt mindestens ein Gaszufuhr- (5) und mindestens ein
Gasabfuhrschacht (6) ausgebildet sind, und
wobei die mittlere Dichte ζs des Schwimmkörpers (3) geringer ist als die mittlere Dichte ζw der Flüssigkeit, insbesondere von Wasser (W).
2. Kerzenlicht (1) nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwerpunkt des Schwimmkörpers (3), bevorzugt bereits ohne Aufnahme der Kerze
(K), jedoch zumindest mit aufgenommener Kerze (K), in der unteren Hälfte (7) des Schwimmkörpers
(3) liegt.
3. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die mittlere Dichte ζs des Schwimmkörpers um mindestens 1%, bevorzugt um mindestens 5%, bevorzugt um mindestens
10%, bevorzugt um mindestens 15%, bevorzugt um mindestens 25% kleiner ist als die
mittlere Dichte ζw der vorbestimmten Flüssigkeit und/oder als 1.0 kg/dm3,
wobei ζs bevorzugt zwischen 90 % und 99% von ζw und/oder bevorzugt im Bereich zwischen 0.9 kg/dm3 und 0.99 kg/dm3 liegt.
4. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gasabfuhrschacht (6) innerhalb des Gaszufuhrschachts (5) geführt ist, bevorzugt
konzentrisch innerhalb des Gaszufuhrschachts (5) geführt ist, wobei die beiden Schächte
(5, 6) bevorzugt durch ineinander geführte, zylindrische Rohre (8, 9) ausgebildet
sind,
und/oder
dass mehrere Gasabfuhrschächte innerhalb ein und desselben Gaszufuhrschachts geführt
sind.
5. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwimmkörper (3) ein äußeres Rohr (8) umfasst, dessen oberer Bereich (8o) eine
äußere Wandung des Gaszufuhrschachts (5) ausbildet,
dass der Schwimmkörper (3) ein in diesem oberen Bereich (8o) innerhalb des äußeren
Rohres (8) geführtes, bevorzugt konzentrisch geführtes, inneres Rohr (9) umfasst,
das eine innere Wandung des Gaszufuhrschachts (5) und eine äußere Wandung des Gasabfuhrschachts
(6) ausbildet, und
dass das Innere des unteren Bereiches (8u) des äußeren Rohres (8) den hohlen Abschnitt
(4) zur Aufnahme der Kerze (K) ausbildet.
6. Kerzenlicht (1) nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis q8/q9 der freien Strömungsquerschnittfläche q8 des äußeren Rohres (8) und der freien Strömungsquerschnittfläche q9 des inneren Rohres (9) zwischen 0.20 und 5, bevorzugt zwischen 0.5 und 3 liegt.
7. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bereich des unteren Endes (2u) des Schwimmkörpers (3) ein Gewichtskörper (10) anbringbar
oder angebracht ist, um den Schwerpunkt des Schwimmkörpers (3) in die untere Hälfte
(7) des Schwimmkörpers (3), bevorzugt in den Bereich des unteren Endes (2u) des Schwimmkörpers
(3) zu legen.
8. Kerzenlicht (1) nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gewichtskörper (10) zum abdichtenden Verschließen des unteren Endes (2u) des Schwimmkörpers
(3) ausgebildet ist,
insbesondere indem der Gewichtskörper (10) form- und/oder kraftschlüssig an einem
offenen unteren Ende (2u) des Schwimmkörpers (3) einbringbar ist, insbesondere einschiebbar
oder eindrehbar ist, oder indem der Gewichtskörper (10) eine Vertiefung (11) aufweist,
in die ein offenes unteres Ende (2u) des Schwimmkörpers (3) form- und/oder kraftschlüssig
einbringbar ist, insbesondere einsteckbar oder eindrehbar ist.
9. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
einen länglichen Schwimmkörper (3),
wobei bevorzugt das Verhältnis L/D der mittleren Längsausdehnung L des Schwimmkörpers
(3) zur mittleren Querausdehnung D des Schwimmkörpers (3) größer als 2.0, bevorzugt
größer als 3.0, bevorzugt größer als 5.0, bevorzugt größer als 10.0 ist,
und/oder
wobei bevorzugt die mittlere Längsausdehnung L des Schwimmkörpers (3) zwischen 0.2
m und 2 m, bevorzugt zwischen 0.3 m und 1.0 m liegt,
und/oder
wobei bevorzugt die mittlere Querausdehnung D des Schwimmkörpers (3) zwischen 0.03
m und 0.3 m, bevorzugt zwischen 0.05 m und 0.15 m liegt.
10. Kerzenlicht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwimmkörper (3), insbesondere dessen äußeres Rohr (8), dessen inneres Rohr (9)
und/oder dessen Gewichtskörper (10), zumindest abschnittsweise aus einem transparenten
Material, insbesondere aus Glas oder einem transparenten Kunststoff, ausgebildet ist,
und/oder dass der Gewichtskörper (10) zumindest teilweise als silikonummantelter Metallkörper
ausgebildet ist.