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    公开号:WO1985005435A1
    申请号:PCT/T1985/000014
    申请日:1985-05-21
    公开日:1985-12-05
    发明作者:Werner Fiala
    申请人:Werner Fiala；
    IPC主号:F23Q2-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Vorrichtung zur Ingang¬ setzung des Glimm- bzw. Glosvorganges von Gegenständen
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ingangsetzung des
    [0003] Vorganges des Glimmens oder Glosens von Gegenständen, wie beispielsweise von Zigaretten, Zigarren, Tabak in Tabaks¬ pfeifen, oder auch Unterzündmaterialien, wie z.B. Holz¬ kohleanzündern.
    [0004] Üblicherweise wird das Glimmen oder Glosen solcher Gegen¬ stände dadurch in Gang gebracht, daß an die Gegenstände eine Flamme gehalten wird, worauf die Gegenstände bzw. Teile derselben auf eine für den bezeichneten Vorgang genügend hohe Temperatur gebracht werden.
    [0005] Weiters kann das Glimmen oder Glosen dadurch in Gang ge¬ bracht werden, daß die Gegenstände in Berührung mit oder in sehr geringe Entfernung von heißen Gegenständen, die in der Regel in Rotglut stehen, gebracht werden. Ein - Beispiel für die letztgenannten Gegenstände ist die Glüh- spirale von Zigarettenanzündern, wie sie in Automobilen Verwendung finden.
    [0006] Beispiele für das eingangs erwähnte Verfahren der Ingang¬ setzung des Glimmens oder Glosens bilden die Feuerzeuge in den vielfältigen Ausführungsformen, die als bekannt vorausgesetzt werden. Gemeinsam ist den Feuerzeugen, daß bei ihnen ein in der Regel flüssiger oder gasförmiger Brennstoff, wie z.B. Benzin oder z.B. Butan, durch eine Zündvorrichtung, wie z.B. Funkenerzeugern unter Verwendung von Reibrad und Feuerstein, oder Plasmafunkenerzeugern, bei denen Hochspannungsentladungen stattfinden, an Um¬ gebungsluft gezündet wird, worauf flammenhafte Verbrennung des Brennstoffes einsetzt. Als Vorteile der Feuerzeuge sind die erreichbare hohe Betriebssicherheit und die Möglichkeit, die erzeugte Flamme über längere Zeiträume, wie Minuten, ununterbrochen aufrechtzuerhalten, wie auch immer wieder eine solche Flamme hervorrufen zu können, zu nennen. Als Nachteile der Feuerzeuge sind die in der Regel gegebene hohe Anfällig¬ keit gegen den Einfluß des Windes - durch den Wind kann die Flamme leicht ausgeblasen werden - sowie die Notwendig¬ keit einer in Grenzen vorgegebenen räumlichen Orientierung während dessen Betriebes zu nennen. Die Flamme kann nämlich bei gewissen Orientierungen des Feuerzeuges zu Gefährdungen oder Verbrennungen - etwa der üblicherweise das Feuerzeug haltenden Hand - führen.
    [0007] Die als "Auto-Zigarettenanzünder" bekannten Geräte besitzen die Vorteile der überaus geringen bzw. nicht vorhandenen Anfälligkeit gegen den Wind, der Betriebsbereitschaf in praktisch allen Orientierungen und des NichtVorhandenseins einer offenen Flamme, wodurch die Gefahr von Feuerunfällen wesentlich geringer ist als bei Feuerzeugen mit offener Flamme. Als gravierender Nachteil ist zu nennen, daß die In der Regel mittels elektrischen Stromes betriebsbereit gemachten Zigarettenanzünder nach Entnahme aus ihrer Lade¬ vorrichtung nur eine sehr kurze Zeit - einige wenige Sekunden - im Zustand der Betriebsbereitschaft bleiben. Sie sind daher für wiederholten Einsatz nur in Verbindung mit der entsprechenden Ladestation verwendbar, die wegen ihrer Größe einen mobilen Einsatz praktisch unmöglich macht. Deshalb können Zigarettenanzünder keine Alternative zu den Feuerzeugen darstellen.
    [0008] Ziel der Erfindung Ist es, die Vorteile der beiden gegen¬ übergestellten Verfahren bzw. Vorrichtungen zu kombinieren bzw. die jeweiligen Nachtelle auszuschalten.
    [0009] Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß brennbares, im Sinne einer katalytischen Oxidation reaktionsfähigesGasgemisch vor seinem Eintritt in den Katalysator erzeugt wird und dosiert dem Katalysator zuge¬ führt wird. Das bei der Oxidation entstehende Heißgas wird dabei dazu verwendet, die gewünschten Gegenstände direkt oder indirekt - d.h. durch Erhitzung von Zwischenelementen, an die die Gegenstände dann appliziert werden - zum Glimmen oder Glosen zu bringen. Weiters kann auch der zur flammen¬ losen Oxidation verwendete Katalysator selbst, bzw. sein Trägermaterial, die Rolle der erwähnten Zwischenelemente übernehmen.
    [0010] Feuerzeuge, bei denen ein Brennstoff mittels homogener oder heterogener Katalyse gezündet wird, sind bekannt. Es kommt bei diesen zur Entzündung von z.B. Wasserstoff (Döbereiner- sches Feuerzeug) an z.B. einer Platinoberfläche. Feuerzeuge, bei denen es in analoger Weise zur Entzündung eines Brenn¬ stoffes mittels eines festen oder flüssigen bzw. gasförmi¬ gen Katalysators kommt, sind in vielfachen und verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Feuerzeuge, bei denen es zur Zündung des Brennstoffes und somit Bildung einer Flamme kommt, sind nicht Ziel der gegenständlichen Erfindung.
    [0011] FR-A-2 519 740 hat ein "Sicherheitsfeuerzeug für Raucher" zum Gegenstand, bei dem anspruchsgemäß weder festes noch flüssiges oder gasförmiges Material im Zustand der Zündung verwendet wird, und die Entzündung des Tabaks auf ein katalytisches Phänomen zurückzuführen sei. Dieses kata- lytische Phänomen soll auf der Grundlage eines feinen Platinnetzes dadurch hervorgerufen werden, daß Alkohol oder ein Kohlenwasserstoff aus einem Wattebausch durch Ansaugen mittels einer Zigarette gegen ein Platinnetz appliziert wird. - Abgesehen von Fragen der grundsätzlichen Funktionsfähigkeit des beschriebenen Gegenstandes gelangt bei dieser Anordnung der Brennstoff in keiner Weise dosiert an den Katalysator, wodurch es im Falle der angestrebten Entzündung des Tabaks auch zur Zündung und flammenhaften Verbrennung des Brennstoffes selbst kommt. Nur eine Dosierung definiert die Verfahrensverhältnisse.
    [0012] Die japanische Patentschrift JP-B2-57-32305 sieht ebenfalls vor, daß ein Brennstoff an bzw. durch einen Katalysator strömt. Ähnlich den Verhältnissen der FR-A-2 519 740 ist aber keine Dosierung des Brennstoffes vorgesehen, was be¬ deutet, daß die pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoffmenge in weiten Grenzen dem Zufall überlassen bleibt. Folglich sind die zuletzt im Zusammenhang mit der FR-A- angeführten Bemerkungen auch auf die JP-B2-57-32305 anzuwenden.
    [0013] Geräte mit katalytischer thermischer Oxidation von Brenn¬ stoffen sind bekannt. Als Beispiele seien verschiedene Haarbehandlungsgeräte angeführt, wie sie z.B. in EP-A- 10021224, DE-A-31 09 353, DE-A-23 46 435 spezifiziert sind. Diese Geräte sind hier nur insofern von Interesse, als bei ihnen eine flammenlose katalytische Oxidation vorgesehen ist. Ausdrücklich ist bei solchen Geräten aber eine Er¬ höhung der Prozeßtemperatur auf Werte, die zur Ingang¬ setzung des Glimmens oder Glosens von Gegenständen not- wendig sind, unerwünscht, da solche Temperaturen zur Zer¬ störung der behandelten Haare führen würden.
    [0014] Bei der thermischen heterogen-katalytischen Oxidation von Brennstoffen ist die Reaktionste peratur eine Funktion von folgenden fünf wesentlichen Einflußfaktoren: der pro Zeit- einheit dem Katalysator zugeführten Brennstoffmenge, der pro Zeiteinheit dem Katalysator zugeführten Luft- bzw. Sauerstoffmenge, der effektiven Katalysatoroberfläche bzw. der gesamten katalytischen Aktivität des Katalysators, der Wärmekapazität des Katalysators, und den Wärmeaustausch- Verhältnissen zwischen dem Katalysator und dessen Umgebung. Bei einer einmal realisierten Anordnung sind die letzteren drei dieser fünf wesentlichen Einflußfaktoren feststehend und aus praktischen Gründen nicht veränder- bzw. steuerbar. Somit sind in einer einmal gewählten Anordnung nur die beiden erstgenannten Einflußfaktoren, also pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoff- und Luftmenge, praktisch steuerbar. Da hier die steuerbaren Einflußfaktoren Brennstoff- bzw. Luftmengen sind, ist sinnvollerweise von "Dosierung" dieser Mengen zu sprechen. Wenn dem Katalysator Brennstoff und Luft in stöchiometrischem Verhältnis zugeführt werden, so stellt sich die für die zugeführte Brennstoffmenge höchst¬ mögliche Reaktionstemperatur ein. Eine Reduktion der Zufuhr eines der beiden Reaktionspartner, sowie eine Zunahme der Luftzufuhr führen zur Abnahme der Reaktionstemperatur. Eine Reduktion der Zufuhr von Oxidationsluft bzw. eine Steige¬ rung der Zufuhr von Brennstoff kann dazu führen, daß Brenn¬ stoff den Katalysator unoxidiert verläßt; falls sich der Katalysator dabei auf einer Temperatur befindet, die über der Zündtemperatur des Brennstoffes an Luft liegt, kommt es zur Zündung und Verbrennung des Restbrennstoffes in meist unmittelbarer Nähe der Katalysatoroberfläche, d.h. zur Bildung eines flammenähnlichen Überzuges der Katalysa¬ toroberfläche.
    [0015] Bei dem gegenständlichen Verfahren ist also die Dosierung des in den Katalysator eingebrachten Brennstoffes bzw. Brennstoff-Luft-Gemisches von entscheidender Bedeutung für die Reaktionstemperatur, die eine Bestimmungsgröße des Verfahrens darstellt. Die Dosierung betrifft dabei sowohl die pro Zeiteinheit zugeführte Brennstoffmenge als auch das Mischungsverhältnis zwischen Brennstoff- und Oxidationsluftmenge, wie zuletzt ausführlich angeführt und begründet wurde.
    [0016] Als Katalysatormetalle eignen sich beispielsweise Platin, Palladium, Rhodium, Osmium etc. die auf geeignete Träger¬ materialien in gegebenenfalls geeigneter Zusammensetzung aufgebracht werden können.
    [0017] Zur Ingangsetzung des katalytischen Oxidationsprozesses bedarf es bei der Mehrzahl der verwendbaren Brennstoffe - G -
    [0018] der zumindest kurzzeitigen Anhebung der Temperatur einer kleinen Zone innerhalb oder an der Oberfläche des Kataly¬ sators. Diese Anhebung kann mittels Zündvorrichtungen, wie sie in Feuerzeugen verwendet werden - siehe oben - oder auch mittels eines elektrischen Widerstandselementes, d.h. einer Glühwendel erfolgen.
    [0019] In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durch- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Alte nativform eines Venturi ischers.
    [0020] Ein mit einem Brennstoff, wie z.B. Butan, gefülltes Vor¬ ratsgefäß 1, das ein Nachfüllventil 2 aufweisen kann, be¬ sitzt eine Ventileinheit 3, wie sie z.B. von Feuerzeugen bekannt igt. Beispielsweise durch Anheben des Tellers 4 wird die Ventilö nung in an sich bekannter Weise freige¬ geben und Brennstoff entweicht aus dem Vorratsgefäß 1 durch die Düse 5 der Ventileinheit mit gegebenenfalls großer Geschwindigkeit. Die Ventileinheit weist eine - an sich bekannte - Dosiereinrichtung zur Vorgabe der pro Zeiteinheit zur Verfügung zu stellenden Brennstoffmenge auf, die in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist. Die Düse 5 mündet in einen kleinen Behälter 6, der Öffnungen 7 auf¬ weist und Öffnungen 71 aufweisen kann. Oberhalb des Be- hälters 6 befindet sich gegebenenfalls in gewissem Abstand ein zur thermischen Oxidation des verwendeten Brennstoffs an Luft geeigneter Katalysator 8. Innerhalb oder am Rande des Katalysators 8 befindet sich "eine kleine Glühwendel 9, die über einen Schalter 10 an eine Batterie 11 ange- schlössen Ist. Der Katalysator kann mit einer Schutzhaut 12, beispielsweise aus Metall, versehen sein, die Öffnun¬ gen 13 aufweist. Teller 4 kann mittels eines Schiebe- mechanismus 14 mit Rückholfeder 15 betätigt werden; Schalterιo ist mit dem Schiebemechanismus 14 gekoppelt. Sämtliche Teile befinden sich in einem Gehäuse 16, das Öffnungen 17 zur gegebenenfalls zusätzlichen Versorgung des Katalysators mit Oxidationsluft aufweist.
    [0021] Durch Betätigen des Schiebemechanismus 14 wird die Öffnung der Ventileinheit 3 freigegeben und Brennstoff strömt durch die Ventileinheit dosiert in den Behälter 6, ver¬ mischt sich dort mit der gegebenenfalls durch Öffnungen 7' eintretenden Luft, tritt teilweise mit dieser Luft ver¬ mischt aus den Öffnungen 7 in den Zwischenraum zwischen Behälter 6 und Katalysator 8, vermischt sich dort weiter mit Luft und gelangt schließlich - mit Luft vermischt - in den Katalysator 8. Durch Betätigung des Schalters 10 wird der Batteriestromkreis geschlossen und dadurch die Wendel 9 auf erhöhte Temperatur gebracht. An der Wendel 9 setzt dadurch der katalytische Oxidationsprozeß ein, der sich innerhalb des Katalysators rasch ausbreitet. Die heißen Oxidationsgase treten durch die Öffnungen 13 aus und können gegebenenfalls zum Anglimmen von Gegenständen verwendet werden. Zugleich wird die Schutzhaut 12 auf hohe Temperaturen gebracht, wodurch die Ingangsetzung des Glimmvorganges unterstützt bzw. übernommen werden kann.
    [0022] In Fig. 2 ist ein weiteres Detail einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zur Dosierung des Mischungsverhältnisses zwischen Brenn¬ stoff und Oxidationsluft ist der Behälter 6 - im Sinne einer Alternative zur oben beschriebenen Ausführung - an ein Venturi-Rohr 18 angeschlossen, in das Brennstoff mittels einer an die erwähnte Ventileinheit 3 anschlosse- nen Hochgeschwindigkeitsdüse 19 eingeblasen wird. Dadurch wird - nach dem Prinzip der Strahlpumpe - Verbrennungsluft 20 durch die Öffnungen 21 angesaugt und dem Brennstoff beigemischt. Durch Veränderung der geometrischen Verhält¬ nisse innerhalb dieser Anordnung kann das Mischungsver¬ hältnis zwischen Brennstoff und Luft verändert werden. Das Brennstoff-Luft-Gemisch gelangt aus dem Rohr 18 in Behälter 6 und von dort in den gegebenenfalls sich ohne Abstand zum Behälter 6 befindlichen Katalysator 8. Die im wesentlichen aus den Teilen 18,19 und 21 bestehende An¬ ordnung wird meist "Venturi-Mischer" genannt.
    [0023] Die hier gegebene Beschreibung der anmeldungsgemäßen Ein¬ richtung kann sich deshalb auf schematische Grundzüge be¬ schränken, da die in der europäischen Patentanmeldung 21224 beschriebene Haarbehandlungsvorrichtung einen weitgehend ähnlichen Aufbau zeigt, obwohl es dort natür- lieh nicht um die Erreichung, sondern gerade um die Ver¬ meidung einer zum Glimmen oder Glosen von Gegenständen führenden Temperatur geht.
    权利要求:
    Claims~ $ ~P a t e n t a n s p r ü c h e :
    1. Verfahren zur Ingangsetzung eines Glimm- bzw. Glosvor¬ ganges von Gegenständen, wobei ein flüssiger oder gas¬ förmiger Brennstoff in das Innere eines zur flammen- 5 losen Oxidation des Brennstoffes geeigneten Katalysa¬ tors eingebracht, der Katalysator mit Verbrennungsluft versorgt wird und innerhalb des Katalysators oder in dessen unmittelbarer Nähe durch lokale Erhitzung bei¬ spielsweise durch Funken od. dgl . , die katalytische 10 Oxidation in Gang gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß brennbares, im Sinne einer katalytischen Oxidation reaktionsfähige Gasgemisch vor seinem Eintritt in den Katalysator erzeugt wird und dosiert dem Katalysator zugeführt wird.
    i5 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dosierung des zugeführten Gemisches Flammen¬ bildung beim Oxidationsprozeß vermieden wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß als brennbares Gas Butan oder Isobutan einge-
    20 setzt wird.
    4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem Gehäuse, einem Brennstofftank, einem Funkenerzeuger oder einer Glühwendel, sowie aus einer Dosiervorrichtung, dadurch
    25 gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung ein Venturi- Mischer ist, der vorzugsweise sowohl zur Regelung der Gasmenge als auch zur Einstellung des Gasgemisches dient.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 0 daß sie als eine insbesonders gasbetriebene Zündein- richtung für Rauchwaren, wie Zigaretten, Zigarren oder Pfeifentabak, ausgebildet ist.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-12-05| AK| Designated states|Designated state(s): AU BR JP KR US |
    1985-12-05| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-01-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985902411 Country of ref document: EP |
    1986-05-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985902411 Country of ref document: EP |
    1987-08-19| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985902411 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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