DE1021393B

DE1021393B - Cartridge for filling lighters with a flammable gas in liquefied form

Info

Publication number: DE1021393B
Application number: DER11387A
Authority: DE
Inventors: Ray Lewendon Burchett
Original assignee: RONSON ART METAL WORKS Inc
Current assignee: RONSON ART METAL WORKS Inc
Priority date: 1952-04-22
Filing date: 1953-04-10
Publication date: 1957-12-27

Description

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.Cartridge for filling lighters with a flammable gas in liquefied Form For filling lighters with a flammable gas in liquefied form, z. B. butane, isobutane or propane, cartridges are known to be attached to their when filling the lighter outlet to be directed downwards through a pierceable membrane are completed and then an inner valve seat for the membrane Have a valve ball loosely in the cartridge.

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.It differs from the known filling cartridges of the aforementioned type the invention is mainly -by that the cartridge for acceleration , the filling process partially with an inert compressed gas. whose pressure is essential higher than the vapor pressure of the liquid gas, filled and the valve ball specific lighter than liquid gas, so that it can be used when filling the lighter the liquid gas floats and after the liquid gas escapes against the valve seat is pressed to prevent leakage of the pressurized gas, by the invention the advantage is achieved that on the one hand ate through the inert pressurized gas achieved rapid filling of the lighter, but on the other hand an undesirable penetration of the compressed gas in the lighter is reliably avoided.

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.It is true for other purposes serving devices for filling of liquefied gases from storage containers already known, the prevailing in the container Pressure is increased by additionally filling the container with a permanent pressurized gas Increase, it is also understood that the use of scll- # vinmeable valve balls in float valves is already known for a variety of purposes. New and subject the invention, in contrast, is the use of a floatable valve ball a filler cartridge for lighters, some with a flammable liquid gas and is partially filled with an inert permanent pressurized gas, whereby opposite the known cartridges for filling lighters with flammable liquefied petroleum gas already mentioned advantages can be achieved.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer rfindungsgemäß ausgebildeten Füllpatrone.The drawing shows an exemplary embodiment of one designed according to the invention Filling cartridge.

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.Fig. 1 is a longitudinal section through the cartridge in the inverted position, which it occupies during the filling process; Fig. 2 is a similar illustration the cartridge in connection with a lighter at the end of the filling process; Fig. 3 shows, on a larger scale, a section through the injection valve of the FIG illustrated lighter.

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.The cartridge shown consists of a hollow cylindrical metal shell 1, to which a neck 2 is connected, onto which a nozzle 3 with an outlet channel 18 and an inner valve seat 19 is placed. At the far end of the nozzle 3, a pierceable membrane 4 is attached which makes the interior of the cartridge airtight concludes. The nozzle 3 can be provided with a screw thread 5, which is shown in FIG the injection valve of the lighter to be filled can be screwed in.

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.The interior of the cartridge partially contains a fuel charge 6 from a flammable gas in liquefied form, e.g. B. butane, and partly one Filling 6 a from an inert compressed gas, the pressure of which is significantly higher than the vapor pressure of the fuel. In the cartridge there is also a valve ball 17, which is specifically lighter than the liquid fuel.

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.The fire ignition housing 7 encloses a fuel chamber B. in which the fuel filled from the filling cartridge is partly in liquid and partly in gaseous form is saved. To refill the pulp, the lighter has a valve housing 9, into which a threaded sleeve 10 is screwed into the internal thread of the Threaded part s of the cartridge fits into it. The inner end of the sleeve 10 lies against a elastic disc 11, which acts as a valve seat for a cup-like valve body 12 is used by a spring 13 and also by the overpressure in the chamber 8 is pressed into the closed position to close the chamber 8 to close airtight. This arrangement of the parts is shown in FIG. -When the cartridge is in the filling valve of the lighter is screwed, pierced a provided on the valve body 12, a transverse slot 15 having piercing head 14 the membrane 4 as soon as the valve body 12 is depressed so far that it rests against the housing 9. As a result, will the amount of liquid fuel 6 in the cartridge by the pressure of the pressurized gas filling 6a through the slot 15 of the piercing head 14 down into the valve body 12 surrounding space and from here through an opening 16 of the valve housing 9 into the pulp chamber 8 pressed.

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.The fuel cartridge and lighter are during the fuel filling to hold in the reversed position, as Fig.2 shows, so that it is ensured that the liquid fuel 6 from the beginning in liquid form in the chamber 8 is pressed before that inert compressed gas and the relatively small amount of the gaseous fuel mixed with it. reach chamber 8.

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.If the liquid level in the cartridge during the filling process falls, approaching the one floating on your liquid fuel; Valve ball 17 the outlet channel 18 of the nozzle 3. As soon as the liquid fuel is sprayed out from the cartridge uni we #, is finished, the valve ball 17 is through the relatively high, still significantly above the vapor pressure of the fuel Gas pressure of the compressed gas pressed against the circular seat 19 of the nozzle 3, whereby a leakage of the compressed gas and the relatively small amounts of the in gaseous form existing fuel, which is mixed with it, is prevented.

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.The float valve ball 117, the diameter of which is greater than the width of the outlet channel 18, can be inserted into the cartridge before the nozzle 3 is attached . The cartridge is then filled with the fuel and pressurized gas and the nozzle 3 is welded on. The valve ball 17 can consist, for example, of synthetic rubber in the manner of the material which is designated with the protected trademark “Buna-n” and has cells or pores that are not connected to one another. By choosing a material of appropriate porosity, the valve ball can be manufactured in such a way that it has a specific weight of about 0.5 at a pressure of about 11 kg / cm 2. The valve ball is expediently somewhat deformable, so that when it is pressed against the inner valve seat 19 of the cartridge, an essentially gas- and liquid-tight seal is produced. Minor leakage losses between the ball and the valve seat are of particular importance, since the filling process is completed within a very short time and the cartridge is then immediately separated from the lighter and thrown away.

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.Nitrogen, carbon dioxide, for example, can be used as the compressed gas. air or another, preferably nonhrenul) ares gas can be used, which is opposite is inert to the fuel. It is essential that the gas used is within the temperature and pressure range to which the filling cartridge is exposed when used as intended retains its gaseous form. For example, cli.e cartridge can be finite first a certain amount of liquid fuel cl -, r butane type, which with normal Room temperature has a vapor pressure between 1, -I and 1.9 kg / eiii ", filled and then nitrogen gas is blown into the cartridge until the one prevails in it Gas pressure --- "- according to the desired filling quantity of liquid fuel - is between 3.16 and 14 kg / cm2. The cartridge is then closed. the larger the volume of fuel introduced into the cartridge, the higher is the gas pressure that is required to move the liquid fuel 1l and completely transferred from the cartridge into the fuel chamber of the lighter. The fact that the gas pressure in the cartridge is much higher than the vapor pressure of the fuel has the following. that only a small fraction of the fuel in the cartridge is in a gaseous state. as long as the cartridge is closed is. If the cartridge is connected to your lighter and pierced, <12r liquid fuel through the use of the pressurized gas very quick in the fuel canons de: spring stuff. injected. After that, will the cartridge immediately sealed pressure-tight by the float valve. to prevent the pressurized gas from entering the draft. By that to At this point the gas pressure in the cartridge is still above the vapor pressure of the fuel lies, can be achieved. that all of the fuel in the cartridge is poured into the Fire train filled and only the compressed gas prevented from entering the lighter will.

Claims

PATENT CLAIM: Cartridge for filling lighters with a flammable gas in liquefied form, e.g. B. butane, which is closed at its outlet to be directed downwards when filling the lighter by a pierceable membrane and then has an inner valve seat on the membrane for a valve ball loosely located in the cartridge and which is partially filled with an inert pressurized gas The pressure is significantly higher than the vapor pressure of the liquefied gas, characterized in that the valve ball (17) is specifically lighter than the liquefied gas (6) to prevent the compressed gas (6a1) from escaping 203-, French patent specification No. 34,938 (addendum to patent No. 626,405); U.S. Patents No. 2,393,078, 2,460,114.