DE1571713C - Brennstoffkörper - Google Patents

Description

d) diese Gemische sind in sich abgeschlossen, so daß man keine zusätzlichen Pfannen oder Dochte benötigt;

e) das Gemisch aus Wachs-Auftriebsteilchen kann schnell in die gewünschte Form jeder Größe gegossen werden; und

f) im Gegensatz zu Brennflüssigkeiten verletzen diese Gemische die Wurzeln von Pflanzen nicht.

g) Eines der neuen Merkmale des erfindungsgemäßen Brennstoffes ist die Fähigkeit, die Flamme vom Entzündungspunkt über den gesamten Oberflächenbereich des Gemisches zu verbreiten. Dieses neue Merkmal ist dem Anteil an Auftriebsteilchen in Zusammenwirkung mit dem Wachsanteil zuzuschreiben. Auf diese Weise wird mehr Licht und mehr Hitze, verglichen mit Wachs herkömmlicher Größe und Ausführungsform, welches die Auftriebsteilchen nicht aufweist, erzeugt.

Bei dem Brennstoffkörper nach der Erfindung ist auch sichergestellt, daß der langsamer abbrennende Behälter das Herunterlaufen von flüssigem Wachs verhindert und auch den Zutritt von zuviel Luft an die brennende Oberfläche verhindert, so daß ein gleichmäßiger Abbrand gewährleistet ist.

Passende Behälter für das Gemisch können in bekannter Weise aus Papier, Pappe, Faserplatten u. dgl. hergestellt werden.

Es hat sich insbesondere herausgestellt, daß Behälter, welche gewelltes Papier oder nahtlose Pappe aufweisen, außen mit einer leichten Metallfolie (z. B. Aluminium) überzogen werden können. Die Behälter können auch mit einem feuerbeständigen Belag, wie z. B. mit kieselsaurem Natron oder mit Ammoniumwasserstoffphosphat oder mit einem feuerbeständigen Farbanstrich überzogen werden. Diese Beläge können auf den Behälter aufgesprüht, aufgetupft, aufgemalt oder durch eine Kombination dieser Verfahren angebracht werden.

Gewöhnlich ist die Dicke der Metallfolie um die Außenseite des Behälters zwischen 0,005 mm bis 0,127 mm. Eine Metallfolie, welche dünner ist als 0,005 mm oder dicker als 0,127 mm reicht nicht aus für ein Brennstoffgemisch, mit welchem wachsende Saat oder Pflanzen gegen Kaltwetterschäden beschützt werden sollen. Wenn zu dünne Folien verwendet werden, dann können die Seitenwände während des Abbrennens zusammenknicken. Eine zu dicke Folie verzögert andererseits die Brenngeschwindigkeit des Gemisches, da die Seitenwände des Behälters nicht genügend schnell abbrennen, um genügend Freiluft an die brennende Oberfläche heranzulassen.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht aus einem zylindrischen, oben offenen, nahtlosen und gewundenen Behälter mit einer Wanddicke zwischen 0,254 mm und 2,743 mm. Der auf der Außenseite befindliche Belag von Aluminiumfolie weist eine Dicke auf von 0,0088 mm. An der Unterseite befindet sich eine Metalleinfassung. Die Seitenwände dieses Behälters brennen mit einer Geschwindigkeit ab, welche etwas geringer ist als die Geschwindigkeit des Gemisches; während des Abbrennens werden sie dabei aufgebraucht.

Es hat sich herausgestellt, daß unbehandelte (nicht chemisch feuerbeständige) Behälter oder nichtmetallische Behälter, welche mit Metallfolie überzogen wurden, als auch metallische Behälter (z. B. Blechbüchsen) für die erfindungsgemäße Ausführungsform nicht zufriedenstellend sind. Die nichtfeuerbeständigen oder nicht-metallischen Folienbehälter brennen zu schnell ab. Die Metallbehälter gewährleisten nur eine unregelmäßige Verbrennung wegen der beschränken Luftzufuhr am Ende des Verbrennungsvorganges.

Es hat sich herausgestellt, daß in den meisten

ίο Fällen eine im wesentlichen zylindrische oder rechteckige Bauweise am besten geeignet ist. Die Größe wird in hohem Ausmaße von der gewünschten Hitzeabstrahlung und der gewünschten Brennzeit bestimmt. Je langer die gewünschte Brennzeit ist, desto größer ist die Tiefe und je größer die gewünschte Hitzeausstrahlung ist, desto größer ist der Oberflächenbereich. Man kann wahlweise eine oder mehrere der kleineren Ausführungsformen verwenden, indem man sie in bestimmten Zeitabständen anzündet, wodurch man im wesentlichen dasselbe Ergebnis erzielt als mit einer größeren Ausführungsform. Es hat sich herausgestellt, daß rechteckförmige Behälter mit einer Seitenlänge von 203 X 203 X 203 mm, welche nahezu bis zum Oberteil mit dem erfindungsgemäßen Gemisch von Petrolwachs mit einem Schmelzpunkt von 65° C aufgefüllt wurden, durchschnittlich 8 bis 10 Stunden brennen.

Der Wachsbestandteil des Gemisches der vorliegenden Erfindung kann ein natürliches Tier- oder Mineralwachs, ein Petrolwachs, ein Synthesewachs oder ein Gemisch dieser Wachssorten sein.

Der Ausdruck »Wachs« in der Beschreibung und in den Patentansprüchen wird ganz allgemein benützt, um beide Naturwachse, Synthesewachse als auch Substanzen zu kennzeichnen, welche chemisch den Wachsen ähnlich sind. Mit dem Ausdruck »Wachs« sollen auch Produkte aus Wachsersatz und Wachsäquivalente bezeichnet werden. Darunter befinden sich Kohlenwasserstoffwachse, z. B. Zeresin, Ozokerite und mikrokristalline Stoffe, wie z. B. paraffinhaltige Rückstände, mineralische Bienenwachse u. dgl., pflanzliche Wachse wie z. B. Karnaubawachs, Montanwachs und andere, und tierische Wachse, wie z. B. Stearin, Stearinsäure, Bienenwachs, Talg, Walrat u. dgl. Auch synthetische Wachse, wie z. B. mit Wasserstoff angereicherte Montanwachse und höhere Alkohole werden verwendet.

Der vorzugsweise verwendete Wachsbestandteil besteht aus einem Petrolwachs; es kann ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs oder eine Vermischung davon sein. Diese Wachse sind normalerweise bei Raumtemperatur fest und bestehen hauptsächlich aus langen Ketten von fetthaltigen Kohlen-Wasserstoffen. Das Paraffinwachs kann ein Rohwachs sein, das zum Teil raffiniert wird, ferner ein Schuppenparaffin, ein raffiniertes Wachs oder ein Gemisch davon. Das mikrokristalline Wachs kann ein Wachs vom Behälterboden sein, ein mikrokristallines Restwachs oder ein Gemisch davon. Passende Paraffinwachse weisen eine Schmelzpunkttemperatur von 65° C und einen Ölgehalt von etwa 15 % auf. Die Schmelzpunkttemperatur des erfindungsgemäß verwendeten Wachses sollte zwischen 37 und 93° C am besten zwischen 48 und 82° C liegen, um ein schnelles Schmelzen des Wachses zu erreichen und um die Flamme vom Zündpunkt über die anliegende Fläche zu verteilen. Es können Wachse mit Schmelz-

punkttemperaturen verwendet werden, welche geringer ist als 37° C und größer als 82° C. Diese Wachse sind jedoch nicht so gut geeignet wie die Wachse mit einer Schmelzpunkttemperatur von 48 bis 82° C.

Am besten geeignete Auftriebsteilchen, welche zufriedenstellend in dem erfindungsgemäßen Brennstoffgemisch arbeiten, sind expandiertes Vermiculit, zerkleinerter Kork, Perlit, Bimsstein und Gemische von Perlit mit Vermiculit oder Kork und Bimsstein. Als Auftriebsteilchen können auch mehrere hohle Glaskügelchen verwendet werden, deren durchschnittlicher Durchmesser etwa 1,016 mm ist und welche unter dem Namen »Microballoon« von der Sohio Chemical Company verkauft werden. Ein besonders verwendetes Auftriebsmaterial ist Perlit (vulkanisches Glas), vornehmlich in expandierter Form. Perlit hat eine besonders gute Dochtwirkung. Perlit wird ausführlicher beschrieben in der »Encyclopedia of Science and Technology«, McGraw Hill, Ausgabe 10, 1960, Seite 21. Bodenkorkpartikelchen sind geeignet für die in Behältern eingefaßten, erfindungsgemäßen Gemische, denn das brennende Gemisch kann leicht zum Erlöschen gebracht werden, wenn man die Korkteilchen unter die Oberfläche des flüssigen Wachses stößt. Wenn sie dann losgelassen werden, tauchen die Auftriebsteilchen zur Oberfläche des flüssigen Wachses wieder auf und sind wieder brauchbar, wenn das Gemisch wieder angezündet wird. Aufgetriebener Reis, Mais, Weizen und Hafer können beim erfindungsgemäßen Gemisch ebensowenig verwendet werden wie andere Auftriebsteilchen, z. B. Buchweizenschalen, Holzkohle aus Fichte und zerkleinertes Balsaholz.

Das Gemisch enthält ganz allgemein zwischen 90 bis 99,9 Gewichtsprozent Wachs und 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Auftriebsteilchen. Vorzugsweise werden zwischen 97 bis 99 % Wachs und 1 bis 3 °/o Auftriebsteilchen verwendet, wenn als Auftriebsteilchen Kork, Vermiculit oder Bimsstein benützt werden, da für diese Materialien der oben angeführte Prozentbereich an besten geeignet ist.

Für Perlit, kleine Kügelchen und für Gemische von Perlit mit anderen Materialien ist der Prozentbereich von 0,1 bis etwa 5°/o am geeignetsten; der Ergänzungswert auf 100% gibt den Anteil von Wachsteilchen wieder.

Die Teilchengröße der Auftriebsteilchen sollte im Bereich von etwa 0,127 mm bis zu 25,4 mm liegen; vorzugsweise liegt der Bereich zwischen 0,254 mm und 7,62 mm. Der vorzugsweise verwendete Bereich für Perlit liegt zwischen 0,254 mm bis 2,54 mm. Durch Verwendung von Teilchen in dem vorzugsweise geeigneten Bereich ist eine gleichmäßige Ausdehnung der Flamme vom Zündpunkt über die restliche Oberfläche möglich, während gleichzeitig genügend kleine Teilchen für eine leichte Vermischung vorhanden sind.

Das erfindungsgemäße Brennstoffgemisch im Behälter kann auf verschiedene Weise zur Verwendung vorbereitet werden. Zum Beispiel kann der Behälter mit dem heißen Wachsmaterial aufgefüllt werden, wonach die Auftriebsteilchen während des Abkühlens hinzugefügt werden, um das Material der Auftriebsteilchen am Endteil des Wachses bzw. in dessen Nähe zu konzentrieren. Die Auftriebsteilchen werden vorzugsweise in den leeren Behälter eingefüllt, danach wird das Wachs hinzugefügt, so daß es sich abkühlen kann.

Das erfindungsgemäße Gemisch kann in bekannter Weise angezündet werden, z. B. unter Verwendung eines Streichholzes, einer Lampe u. dgl. Es hat sich herausgestellt, daß das in einem Behälter eingefaßte Gemisch schnell entzündet werden kann, wenn man in den Behälter etwas flüchtigen, entzündbaren Brennstoff eingießt, wie z. B. ein 50/50-Gemisch von Isooctan mit Kerosin, und indem man ein brennendes Streichholz oder eine brennende ίο Kerze daranhält.

Beispiel 1

Ein Motorölbehälter von 1 Gallone »RC Foil Kan« mit einem Durchmesser von 165 mm und einer Höhe von 197 mm ist außen mit einer Aluminiumfolie von 0,0089 mm Dicke bedeckt. Dieser Behälter wurde mit 40 Teilchen von expandiertem Vermiculit gefüllt. Das Vermiculit bestand aus Teilchen folgender Größe: 43 °/o waren kleiner als 6,73 mm, jedoch größer als 2,00 mm; 54% waren kleiner als 2,00 mm, jedoch größer als 0,40 mm; 3 % waren kleiner als 0,40 mm.

In den Behälter wurden zusätzlich eingefüllt 2940 Gewichtsteilchen von PetrolwachsC (durchschnittliche Schmelzpunkttemperatur etwa 65° C); diese Teilchen wurden vorher auf eine Temperatur von 76° C aufgeheizt. Während des Einfüllens des heißen Wachses trieben die Vermiculitteilchen nach oben. Als das Wachs sich bis zur Raumtemperatur abgekühlt hatte, bildeten die Auftriebsteilchen einen im wesentlichen gleichförmigen Belag bzw. eine Kruste auf dem Wachs. Danach wurde der Behälter nach außen gebracht; 20 Milliliter (ml) eines 50/50-Gemisches aus Isooctan und Kerosin wurden auf das Vermiculit gegossen und mit einer Lampe angezündet. Der Behälter brannte zufriedenstellend etwa 7 Stunden lang. Während des Brennvorganges trieb das Vermiculit in dem flüssigen Wachs.

Beispiel 2

Ein nahtloser, zylindrischer und gewundener Pappebehälter mit einem Durchmesser von 203,2 mm und einer Höhe von 250,82 mm und mit einem Metallboden wurde in eine wässrige Lösung von kieselsaurem Natron eingetauscht, um die äußeren Teile zu überziehen, sodann aus der Lösung herausgenommen und getrocknet. In den so behandelten Behälter wurden 77,2 Gramm von getrocknetem Perlit IN-8 Grad eingefüllt (41,6 % wurden auf einem Sieb mit Öffnungen von 0,594 mm zurückhalten, 30,8% wurden auf einem Sieb mit Öffnungen von 0,297 mm zurückgehalten, 19,6% wurden auf einem Sieb mit Öffnungen von 0,149 mm zurückgehalten, und 8% gingen durch das Sieb mit Öffnungen von 0,149 mm hindurch). Dann wurden 6 kg eines heißen 50/50-Wachsgemisches aus Petrolwachs C und B, welche vorher auf 76° C erhitzt wurden, eingefüllt. Während das gesamte Wachs in den Behälter eingefüllt wurde, wurde ständig umgerührt. Beim Eingießen des Wachses schwammen die Perlitteilchen zur Oberfläche des heißen Wachses. Nachdem der Behälter aufgefüllt wurde, ließ man ihn auf Raumtemperatur abkühlen, wodurch sich das Wachs verfestigte. Eine Menge von 15 ml eines 50/50-Gemisches aus Benzin und Dieselbrennstoff wurde auf das Perlit gegossen und angezündet. Der Inhalt des Behälters brannte zufriedenstellend 4 Stunden lang, bevor er gelöscht wurde.

Claims (10)

1 2 genannten Verfahren bedingen einen erheblichen Patentansprüche: technischen Aufwand und haben weitere Nachteile wie Feuersgefahr bei unkontrollierter Verspritzung

1. Brennstoffkörper aus Wachsbestandteilen des Flüssigbrennstoffes, Schädigung der Wurzeln, mit einem Zusatz von 0,1 bis 10 Gewichtspro- 5 ungleichmäßige Wärmeverteilung u. dgl. mehr. Bei zent Auftriebteilchen, beispielsweise Korkmehl, den Rauchtöpfen wiederum ist der Wirkungsgrad dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- nyr sehr gering.

triebsteilchen aus expandiertem Vermiculit, zer- \Die; vorliegende 'Erfindung hat sich demgegenkleinertem Kork, Bodenkorkteilchen, Perlit (vul- über die. Aufgabe^ gestellt, .Brennstoffkörper zu entkanisches Glas), Bimsstein oder Glaskügelchen, io wickeln, die bei zuverlässiger Zündsicherheit, aber einzeln oder als Gemisch, bestehen und daß ein ohne Explosionsgefahr und bei einfachem Aufbau bekannter, außen mit einer feuerbeständigen eine gleichmäßig hohe Wärmeabgabe erzeugen, wie Masse, vorzugsweise mit einer dünnen Metall- sie insbesondere beim Pflanzenschutz erforderlich folie überzogener Papierfaser- oder Pappebehäl- ist.

ter die Brennstoffmasse aus Wachsbestandteilen 15 Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einem und Auftriebsteilchen aufnimmt. Brennstoffkörper der eingangs als bekannt voraus-

2. Brennstoff körper nach Anspruch 1, dadurch gesetzten Gattung dadurch, daß die Auftriebsteilgekennzeichnet, daß die Wachsteilchen einen chen aus expandiertem Vermiculit, zerkleinertem Schmelzpunkt zwischen 35 und 93° C aufweisen. Kork, Bodenkorkteilchen, Perlit (vulkanisches Glas),

3. Brennstoffkörper nach Anspruch 1 oder 2, 20 Bimsstein oder Glaskügelchen, einzeln oder als Gedadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebsteil- misch, bestehen und daß ein bekannter, außen mit chen eine durchschnittliche Teilchengröße zwi- einer feuerbeständigen Masse, vorzugsweise mit sehen 0,127 mm und 25,40 mm besitzen. einer dünnen Metallfolie überzogener Papierfaser-

4. Brennstoffkörper nach Anspruch 1, 2 oder Pappebehälter die Brennstoffmasse aus Wachsoder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl- 25 bestandteilchen und Auftriebsteilchen aufnimmt, ter zylindrisch ist. Der Ausdruck »Auftriebsteilchen« bezieht sich da-

5. Brennstoffkörper nach einem der vorher- bei auf solche Teile, in welchen genügend, nicht gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, sofort entweichende Luft eingeschlossen ist, um das daß die den Behälter außen überziehende feuer- Teilchen an oder nahe der Oberfläche von geschmolbeständige Masse von einem eingetrockneten 30 zenem Wachs schwimmen zu lassen. Das Material flüssigen Überzug gebildet ist. muß ein Schüttgewicht haben, welches geringer ist

als das der geschmolzenen Wachsteilchen in dem Brennstoff. Auf diese Weise entsteht ein gleichmäßig

hoher Abbrand des geschmolzenen Wachses, welches

35 entsprechend dem angegebenen Gehalt an Auftriebsteilchen bei der Erfindung 90 bis 99,

9 Gewichtspro-

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffkörper aus zent des Brennstoffkörpers ausmacht. Waschbestandteilen mit einem Zusatz von 0,1 bis Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Wachs-

10 Gewichtsprozent Auftriebsteilchen, beispielsweise teilchen einen Schmelpunkt zwischen 37 und Korkmehl. 40 93° C aufweisen und die Auftriebsteilchen eine

Ein Brennstoff körper dieser Gattung ist aus der durchschnittliche Teilchengröße zwischen 0,127 mm schweizerischen Patentschrift 115 665 bekanntge- und 25,4 mm besitzen. Für beide, an sich bekannte worden. Es handelt sich dabei um einen Anzünde- Merkmale wird Schutz nur im Zusammenhang mit block für Brennmaterialien. Dieser soll aus 40% dem Hauptanspruch beansprucht. Paraffin, 27 % Montanwachs, 25 % Sägemehl, 45 Während gemäß einer Ausführungsmöglichkeit 6% Korkmehl und 2% Kienruß zusammengesetzt der Erfindung der Behälter des Brennstoffkörpers sein. Ein derartiger Brennstoffkörper mag als Koh- mit einer dünnen Metallfolie überzogen ist, sieht lenanzünder od. dgl. brauchbar sein, genügt aber eine andere Ausführungsform der Erfindung vor, nicht den vielfältigen Anforderungen, die an Brenn- daß die den Behälter außen überziehende feuerbestoffkörper gestellt werden, die zum Schutz für 50 ständige Masse von einem angetrockneten flüssigen wachsende Saat und Pflanzen während Kaltwetter- Überzug gebildet wird. Darin liegt eine vorteilhafte Perioden abgebrannt werden. Herstellungsmöglichkeit für einen Brennstoffkörper

Das gilt auch für andere bekannte Feueranzünder, nach der Erfindung.

beispielsweise nach dem deutschen Patent 676 048, Im einzelnen bietet der erfindungsgemäße Brenn-

bei denen mit Harz od. dgl. imprägnierte Holzstücke 55 Stoffkörper folgende Vorteile: noch mit einer leicht brennbaren Umhüllung wie . ■ ... , , - , „ ,. . , - ,.

einer Manschette aus Papier od. dgl. versehen sind, ^a> Kompaktheit und leichte Bedienbarkeit - die sowie auch für andere bekannte Brennstoffkörper die Gemische aus Wachs-Au tnebste.lchen bieten

für eine konzentrische Führung des Verbrenrtungs- ^sehr viel. Hitzeenergie in leicht lagerbarer und

Vorganges von innen nach außen aus einem hohlen 60 transportabler horm —,

Preßkohlekörper bestehen, dessen Außenseite von b) Sicherheit — diese Gemische sind nicht explo-

einem mittels Metallfolie abgedeckten Pappebehäl- siv, nicht flüchtig, sie laufen nicht aus und kön-

ter umgeben ist (französisches Patent 989 279). nen nicht zufällig entzündet werden—;

Zum Schütze wachsender Saat oder von Pflanzen c) Wasserdichte — diese Gemische können mit

während Kälteperioden hat man bisher mit der Ver- 65 Wasser benetzt oder in Wasser eingetaucht wer-

<priihung von Flüssigbrennstoff, der Aufstellung den und sofort angezündet werden, nachdem

.öhrcnförniiger Flüssigkeitsbrenner oiler auch schon die Feuchtigkeit abgetrocknet oder abgeschüttelt

mit sogenannten Rauchtöpfen gcaibcitct. Die erst- wurde —;