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Patrone zum Füllen von Feuerzeugen mit einem brennbaren Gas in verflüssigter
Form Zum Füllen von Feuerzeugen mit einem brennbaren Gas in verflüssigter Form,
z. B. Butan, Isobutan oder Propan, sind Patronen bekannt, die an ihrem beim Füllen
des Feuerzeuges nach unten zu richtenden Auslaß durch eine durchstoßbare Membran
abgeschlossen sind und anschließend an die Membran einen inneren Ventilsitz für
eine lose in der Patrone befindliche Ventilkugel aufweisen.
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Von den bekannten Füllpatronen der vorgenannten Art unterscheidet
sich die Erfindung in der Hauptsache -dadurch, daß die Patrone zur Beschleunigung
,des Füllvorganges teilweise mit .einem inerten Druckgas. dessen Druck wesentlich
höher als der Dampfdruck des Flüssiggases ist, gefüllt und die Ventilkugel spezifisch
leichter als dias Flüssiggas ist, so daß sie bei dem Fitllen des Feuerzeuges auf
dem Flüssiggas schwimmt und nach dem Austritt des Flüssiggases gegen den Ventilsitz
gedrückt wird, um ein Austreten des Druckgases zu verhindern, Durch die Erfindung
wird .demnach der Vorteil erzielt, d@aß einerseits durch das inerte Druckgas ein
schnelles Füllen des Feuerzeuges erzielt, andererseits aber ein unerwünschtes Eindringen
des Druckgases in das Feuerzeug zuverlässig vermieden wird.
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Es ist zwar bei anderen Zwecken dienenden Vorrichtungen zum Abfüllen
von Flüssiggasen aus Vorratsbehältern bereits bekannt, den im Behälter herrschenden
Druck durch zusätzliche Füllung des Behälters mit einem permanenten Druckgas zu
erhöhen, auch versteht es sich, daß die Verwendung von scll-#viinmfähigen Ventilkugeln
bei Schwimmerventilen schon für mannigfache Zwecke bekannt ist. Neu und Gegenstand
der Erfindung ist demgegenüber die Verwendung einer schwimmfähigen Ventilkugel bei
einer Füllpatrone für Feuerzeuge, die teilweise mit einem brennbaren Flüssiggas
und teilweise mit einem inerten permanenten Druckgas gefüllt ist, wodurch gegenüberden
bekannten Patronen zum Füllen von Feuerzeugen mit brennbarem Flüssiggas die bereits
genannten Vorteile erzielt werden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer rfindungsgemäß ausgebildeten
Füllpatrone.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Patrone in der umgekehrten Lage,
die sie während des Füllvorganges einnimmt; Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung
der Patrone in Verbindung mit einem Feuerzeug beim Abschluß des Füllvorganges; Fig.3
zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Einspritzventil des in Fig. 2
dargestellten Feuerzeuges.
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Die dargestellte Patrone besteht aus einer hohlen zvlindirischen Metallhülse
1, an die sich ein Hals 2 anschließt, auf den eine Düse 3 mit einem Auslaßkanal
18 und einem inneren Ventilsitz 19 aufgesetzt ist. An dem äußeren Ende der Düse
3 ist eine durchstoßbare Membran 4 angebracht, welche das Innere der Patrone luftdicht
abschließt. Die Düse 3 kann mit einem Schraubgewinde 5 versehen sein, welches in
das Einspritzventil des zu füllenden Feuerzeuges einschraubbar ist.
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Der Innenraum der Patrone enthält teilweise eine Brennstoffüllung
6 aus einem brennbaren Gas in verflüssigter Form, z. B. Butan, und teilweise eine
Füllung 6 a aus einem inerten Druckgas, dessen Druck wesentlich höher als der Dampfdruck
des Brennstoffs ist. In der Patrone befindet sich ferner eine Ventilkugel 17, die
spezifisch leichter als der flüssige Brennstoff ist.
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Das Feuerz-euggehäuse 7 umschließt eine Brennstoftkainmer B. in welcher
der aus der Füllpatrone abgefiillte Brennstoff teils in flüssiger und teils in Gasform
gespeichert wird. Zum Nachfüllen des Breimstofis weist das Feuerzeug ,ein Ventilgehäuse
9 auf, in das eine Gewindehülse 10 eingeschraubt ist, in deren Innengewinde der
Gewindeteil s der Patrone hineinpaßt. Das innere Ende der Hülse 10 liegt gegen eine
elastische Scheibe 11 an, die als Ventilsitz für einen topfartigen Ventilkörper
12 dient, der durch eine Feder 13 und außerdem durch den Überdruck in der Kammer
8 in die Schließlage zedrückt wird, um die Kammer 8
luftdicht abzuschließen.
Diese Anordnung der Teile ist in Fig. 3 dargestellt. -Wenn die Patrone in das Füllventil
des Feuerzeuges eingeschraubt wird, durchbohrt ein auf dem Ventilkörper 12 vorgesehener,
einen Querschlitz 15 aufweisender Stechkopf 14 die Membran 4, sobald der Ventilkörper
12 so weit niedergedrückt ist, daß er an dem Gehäuse 9 anliegt. Infolgedessen wird
die in der Patrone befindliche flüssige Brennstoffmenge 6 durch den Druck der Druckgasfüllung
6a durch den Schlitz 15 des Stechkopfes 14 nach unten in den den Ventilkörper 12
umgebenden Raum und von hier durch eine Öffnung 16 des Ventilgehäuses 9 in die Breinistoffkammer
8 gepreßt.
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Während der Brennstoffüllung sind die Brennstoffpatrone und das Feuerzeug
in umgelehrter Lage zu halten, wie es Fig.2 zeigt, damit gewährleistet ist, daß
d!ie flüssige Brenustoffm°nge 6 von Anfang an in flüssiger Form in die Kammer 8
gedrückt wird, bevor dass inerte Druckgas und die verhältnismäßig kleine Menge des
in Gasform befindlichen Brennstoffs, die mit ihm vermischt ist. die Kammer 8 erreichen.
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Wenn während des Füllvorganges der Flüssigkeitsspiegel in der Patrone
fällt, nähert sich die auf dein flüssigen Brennstoff schwimmend; Ventilkugel 17
dem Auslaßkanal 18 der Düse 3. Sobald das Ausspritzen des flüssigen Brennstoffs
aus der Patrone uni we#,e?itlichen beendet ist, wird die Ventilkugel 17 durch den
verhältnismäßig hohen, noch wesentlich über dem Dampfdruck des Brennstoffs liegenden
Gasdruck des Druckgases gegen den kreisförmigen Sitz 19 der Düse 3 gedrückt, wodurch
ein Austreten des Druckgases und der verhältnismäßig kleinen Mengen des in Gasform
vorhandenen Brennstoffs, der mit ihm vermischt -ist, verhindert wird.
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Die Schwimmerventilkuge117, deren Durchmesser größer als .die Weite
des Auslaßkanals 18 ist, kann in die Patrone eingelegt werden, bevor die Düse 3
ange-
bracht wird. Hierauf wird die Patrone mit dem Brennstoff und Druckgas
gefüllt und die Düse 3 angeschweißt. Die Ventilkugel 17 kann beispielsweise aus
synthetischem Kautschuk nach Art des mit dem geschützten Warenzeichen »Buna - n«
bezeichneten, nicht miteinander in Verbindung stehende Zellen oder Poren aufweisenden
Werkstoffes bestehen. Durch Wahl eines Werkstoffs entsprechender Porosität kann
die Ventilkugel so hergestellt werden, daß sie bei einem Druck von etwa 11 kg/cm
2 ein spezifisches Gewicht von etwa 0,5 besitzt. Die Ventilkugel ist zweckmäßig
etwas verformbar, so daß bei ihrem Anpressen gegen den inneren Ventilsitz 19 der
Patrone ein im wesentlichen gas- und flüssigkeitsdichter Verschluß hergestellt wird.
Geringfügige Leckverluste zwischen der Kugel und dem Ventilsitz sind urbeachtlich,
da der Füllvorgang innerhalb sehr kurzer Zeit beendet ist und die Patrone anschließend
sofort von dem Feuerzeug getrennt und fortgeworfen wird.
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Als Druckgas kann beispielsweise Stickstoff, Kohlenstoffdioxyd. Luft
oder ein anderes, vorzugsweise nicht hrenul)ares Gas verwendet werden, welches gegenüber
dem Brennstoff inert ist. Wesentlich ist, daß das verwendete Gas innerhalb des Temperatur-
und Druckbereichs, dem die Füllpatrone bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ausgesetzt
sein kann, seine Gasform beibehält. Beispielsweise kann cli.e Patrone zuerst finit
einer bestimmten Menge flüssigen Brennstoffs cl--,r Butanart, welcher bei normaler
Raumtemperatur einen Dampfdruck zwischen 1,-I und 1,9 kg/eiii" besitzt, gefüllt
und hierauf Stickstoffgas in die Patrone eingelilasen werden, bis der in ihr herrschende
Gasdruck --- "-ntsprecliend der gewünschten Füllmenge an flüssigen- Brennstoff -
zwischen 3,16 und 14 kg/cm2 beträgt. Anschließend wird die Patrone verschlossen.
je größer das Volumen des in die Patrone eingeführten Brennstoffs ist, um so höher
ist der Gasdruck, der dazu erforderlich ist, um den flüssigen Brennstoff schiic
1l und vollständig aus der Patrone in die Brennstoffkammer des Feuerzeuges überzuführen.
Die Tatsache, daß der Gasdruck in der Patrone wesentlich liölier als der Dampfdruck
des Brennstoffs ist, hat zur Folg. daß nur ein geringer Bruchteil des Brennstoffs
in der Patrone sich in gasförmigem Zustand befindet. solange die Patrone verschlossen
ist. Wenn die Patrone mit dein Feuerzeug verbunden und durchstochen ist, wird <12r
flüssige Brennstoff durch die _@usclehnung des unter liohein Druck stellenden Druckgases
sehr sclni-:ll in die Brennstoikanuner de: Federzeuges. eingespritzt. Danach wird
die Patrone unverzüglich durch die Schwinimerventil.kugel druckdicht abgeschlossen,
um ein Eindringen des Druckgases in das Feuerzug zu verhindern. Dadurch, daß zu
diesem Zeitpunkt der Gasdruck in der Patrone noch über dem Dampfdruck des Brennstoffs
liegt, läßt sich erreichen. daß die gesamte Brennstoffüllung der Patrone in das
Feuerzug eingefüllt und nur das Druckgas am Eintritt in das Feuerzeug gehindert
wird.