Feuerzeug
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Obere Reihe:
Gasfeuerzeuge mit Zündstein aus den 1950er und 1990er Jahren
Untere Reihe:
Gasfeuerzeug mit Piezo-Zündung als Kugelschreiber, Einwegfeuerzeug mit Zündstein und Benzinfeuerzeug mit Zündstein und verschiebbarem Sturmring
Ein Feuerzeug ist ein handliches Gerät zur Erzeugung einer Flamme. Die Zündung des Brennstoffs (Benzin beim Benzinfeuerzeug, Butan oder Propan beim Gasfeuerzeug) erfolgt über mit einem Reibrad erzeugte Funken eines Zündsteins oder piezoelektrisch (Feuerzeugzünder).
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Geschichte
Ursprünglich war Feuerzeug (von mittelhochdeutsch viurziuc) aber kein einzelnes Gerät, sondern bezeichnete „Zeug, das man zum Feuermachen braucht“, beispielsweise ein Paar kleine Feuersteine oder einen Feuerstahl, eine Pyrit-Knolle und ein Stück Zunderschwamm, eine Form des „Taschenfeuerzeugs“, die in Asien, Altamerika und Europa seit der Jung-Steinzeit verbreitet war (bei der als Ötzi bekannten Gletschermumie z. B. wurde ein solches Feuerzeug gefunden).
Die Urform des modernen Feuerzeugs erfand der Chemiker Johann Wolfgang Döbereiner. Er entwickelte 1823 das Platinfeuerzeug, das mit Hilfe von Zink und Schwefelsäure Wasserstoff erzeugt. Der Wasserstoff strömt aus einer Düse auf einen Platinschwamm, der den Wasserstoff aufgrund der katalytischen Wirkung des Platins entzündet.
Die US-Firma Repeating Light Co. in Springfield erhielt 1865 ein Patent auf von ihr entwickelte Taschenfeuerzeuge. Moderne Taschenfeuerzeuge gibt es seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts, als der Österreicher Carl Auer von Welsbach 1903 die pyrophore Legierung für Zündsteine erfunden hatte. Das Auermetall findet bis heute Verwendung in Einwegfeuerzeugen.
Zündmechanismen
Bei einem Feuerzeug mit Reibrad werden kleine Teile des funkenschlagenden Materials durch Reibung herausgerissen. Diese Teile entzünden sich an der Luft und somit entstehen Funken. Der gleiche Mechanismus wurde beim Radschloss von Schusswaffen des 16. und 17. Jahrhunderts angewandt. Heutige Zündsteine bestehen aus Mischmetall.
Bei einem piezoelektrischen Feuerzeugzünder zum Entzünden einer Feuerzeugflamme wird ein kleiner Schlagbolzen gespannt und bei genügend Druck automatisch losgelöst, was ein Klacken verursacht. Der Schlagbolzen wird nun von der gespannten Feder angetrieben und prallt mit hoher Geschwindigkeit auf einen piezoelektrischen Kristall (zum Beispiel Quarz). Dieser erzeugt bei Druck eine hohe Spannung (um die 15kV), die jedoch aufgrund der geringen Stromstärke von wenigen Milliampere für den Menschen ungefährlich ist, aber bei Berührung als "Schlag" vernommen werden kann. Die Entladung dieser Hochspannung erzeugt einen Funken. Ab einer gewissen Kälte funktioniert dieser Zünder nicht mehr.
Flammenerzeugung
Benzinfeuerzeug
- Der Brennstoff wird in einem Baumwolldocht durch Kapillarwirkung zum Entzündungsort transportiert, wo er in einer leuchtenden, gelben Diffusionsflamme verbrennt.
Gasfeuerzeug
- Bei Diffusionsbrennern wird der Brennstoff über ein Reduzierventil mit hohem Druck aus dem Vorratstank in die Brennerdüse gepumpt. Erst nach Austritt aus der Düse gelangt Luft als Oxidator von außen hinzu und das Gas verbrennt dort mit einer leuchtend gelben Diffusionsflamme.
- Teilvormischbrenner erzielen eine höhere Brenntemperatur und größere Beständigkeit der Flamme gegen Windeinflüsse durch eine Spiralfeder am Düsenauslass, durch die Luft schon vor kurz vor Beginn des Verbrennungsprozesses angesaugt wird und die zum Entzündungsort hin den Düsenquerschnitt verkleinert. Im oberen Drittel der Feder verbrennt das Gas mit einer blau-gelben Teilvormischflamme.
- Bei Vormischbrennern wird durch große Luftzufuhröffnungen bereits am Düseneinlass Luft angesaugt und auf dem Weg zum Düsenauslass über Wandunregelmäßigkeiten mit dem Gas verwirbelt.
- Ikari-Brenner bilden nach der Entzündung eine lange, nadeldünne, nichtleuchtende, blaue Flamme und eignen sich so - eingeschränkt - auch für feine Lötarbeiten.
- Nainen-Brenner haben ca. 0,5 cm oberhalb des Düsenauslasses eine ringförmige Öffnung mit einem so genannten Reaktionsgitter, das durch die Zündflamme erhitzt wird und eine ständige Wiederentzündung des hindurch strömenden Gases bewirkt. Nainen-Brenner bilden oberhalb des Reaktionsgitters eine kegelförmige, kurze, nichtleuchtende, blaue Flamme, die am Fuß einen Durchmesser gleich der Ringöffnung hat.
Siehe auch
Literatur
- Georg Brandes, Rolf Jarschel: Feuer und Flamme. Interessantes vom Feuerzeug. VEB Sachbuchverlag Leipzig, 1988, ISBN 3-343-00453-7
- Ad van Weert: Faszinierende Feuerzeuge. Die Geschichte des Feuerzeugs - vom Schwefelhölzchen zum Designobjekt. Universitätsdruckerei und Verlag Hermann Schmidt, Mainz 1995, ISBN 3-87439-341-0
Weblinks
- Beschreibung verschiedener historischer Feuerzeuge
- Patentschrift zu einem Vormischbrenner für Feuerzeuge
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