DE1164141B

DE1164141B - Feuerzeug mit elektrischer Funkenzuendung

Info

Publication number: DE1164141B
Application number: DEM51632A
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Maltner GmbH
Current assignee: Heinrich Maltner GmbH
Priority date: 1962-01-31
Filing date: 1962-01-31
Publication date: 1964-02-27

Description

Feuerzeug mit elektrischer Funkenzündung Bei den bekannten Taschen- oder Tischfeuerzeugen mit elektrischer Zündvorrichtung wird das zu entzündende Medium mittels eines Glühdrahtes oder eines elektrischen Funkens entzündet. Für beide Zündungsarten ist normalerweise eine Schaltung vorgesehen, die zum mindesten eine Stromquelle und einen Schalter enthält, bei der Zündung mittels Hochspannungs-Funkenstrecke auch noch einen Spannungswandler. Die Zahl der möglichen Zündungen hängt dabei von der Kapazität der Stromquelle ab.
Es ist ferner bekannt, die elektrische Zündvorrichtung eines Feuerzeugs mit einem elektrodynamischen Generator auszustatten, bei dem im Zeitpunkt der Zündung von Hand zugeführte mechanische Energie einen magnetischen Rotor in Drehung versetzt, der in der Spule des Stators die elektrische Zündleistung erzeugt. Derartige Konstruktionen sind aufwendig, schwer und teuer; sie haben sich daher in der Praxis nicht durchsetzen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuerzeug mit einer elektrischen Zündvorrichtung anzugeben, die stromquellenunabhängig, konstruktiv einfach und von relativ leichtem Gewicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zündvorrichtung ein piezoelektrischer Wandler zugeordnet ist. Mit Hilfe eines solchen piezoelektrischen Wandlers kann im Augenblick der mechanischen Betätigung eine sehr hohe elektrische Spannung in der Größenordnung von mehreren Kilovolt mit einer für die Zündung einer Funkenstrecke ausreichenden Energie erzeugt werden. Man kann daher die elektrischen Pole des Wandlers direkt an eine Hochspannungs-Funkenstrecke anschließen. Ein Hochspannungswandler ist nicht erforderlich. Man benötigt keine elektrischen Energiespeicher. Schalter können fortfallen. Es werden keine rotierenden Teile und keine Spulenwicklungen benötigt.
Als piezoelektrischer Wandler eignet sich insbesondere ein keramischer Körper mit eingelagerten piezoelektrischen Kristallen.
Die mechanische Energie kann so auf den Wandler einwirken, daß dieser einer Zug-, Druck-, Biege- oder Torsionsverformung unterworfen wird. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Wandler die Form eines Stabes besitzt, der bei der Zündung in seiner Längsrichtung zusammengedrückt wird. Solche Wandler sind an sich bekannt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Dabei ist auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Kopfteil eines Feuerzeuges für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, F i g. 2 einen der F i g. 1 im wesentlichen entsprechenden Schnitt einer anderen Ausführungsform, F i g. 3 einen teilweise geschnitten dargestellten Teilausschnitt einer weiteren Ausführungsform in einer den F i g. 1 und 2 entsprechenden Darstellung und die F i g. 4 und 5 je eine Art der elektrischen Anordnung eines bzw. zweier Wandler in einem Feuerzeug nach der Erfindung.
In dem Kopfteil des Feuerzeuges ist das mit der Löschkappe 10 durch ein Gelenk 12 verbundene Betätigungsorgan 14 über einen Lenker 16 bei 18 im Feuerzeug verschiebbar gelagert und im übrigen in bekannter Weise geführt. Eine Feder 20 verbindet den Lenker 16 n-it dem Feuerzeugkörper. Sie hält die bewegbaren Teile des Feuerzeuges in der dargestellten Lage. Der bisher beschriebene Aufbau eines Feuerzeuges ist bekannt.
Der Füllraum 22 ist durch eine Scheidewand 24 dicht gegen den oberen Teil 26 des Innenraumes des Feuerzeuges abgetrennt. Die Deckplatte 28 ist im Bereich des Gelenkes 18 kugel- oder zylinderförmig so vertieft, daß in dieser Vertiefung 30 das Gelenkende 32 des Lenkers 16 und ein von diesem Ende abstehender Nocken 34 Platz finden und sich bewegen können. In der Vertiefung 30 ist eine Öffnung 36, durch die der Nocken 34 auf einen bei 38 gelenkig im Feuerzeugkörper gelagerten Hebel 40 trifft, wenn das Feuerzeug betätigt wird. Der Hebel ist an seinem rechten Ende 42 durch einen Stift 44 geführt.
In einer Hülse 46 ist ein aus keramischem Werkstoff nach Einlagerung von piezoelektrischen Kristallen gesinterter zylindrischer Stab 48 geführt. Der Stab 48 ist von einer Isolation 49 umkleidet. Zusätzlich kann aber auch die Hülse 46 aus Isolierstoff. bestehen. In der Darstellung ist nur eine der Abnehmerelektroden, nämlich die obere 50, gezeigt. Diese Elektrode 50 liegt einerseits am piezoelektrischen Stab 48 und andererseits mit einer etwas abgerundeten Stirnfläche 52 am Hebel 40 an. Die in der Achse des Stabes 48 liegende Berührungsstelle zwischen der Fläche 52 und dem Hebel 40 befindet sich zwischen der durch die Mitte des Gelenkes 38 gehenden Parallelen zur Achse des Stabes 48 und der öffnung 36, in der der Hebel 40 vom Nocken 34 bewegt wird. Der Hebel 40 übt also über die Fläche 52 einen Druck auf den Kristallkörper 48 in Richtung der Stabachse aus, wenn der Nocken 34 den Hebel 40 von der Öffnung 36 abhebt und um das . Gelenk 38 schwenkt.
In F i g. 2 ist die Einrichtung zum Übersetzen der dem piezoelektrischen Stab 48 vom Betätigungsorgan 14 zugeführten Energie etwas anders. Der Hebel 40' ist an seinen beiden Enden lose geführt, und zwar an seinem rechten Ende in ähnlicher Weise wie in der Ausführungsform nach F i g. 1, am linken Ende dagegen auf einem Zapfen 52', der aus der Stirnfläche der Elektrode 50 herausragt. Die Bewegungsmöglichkeit des rechten Endes ist aber durch den Kopf 45 des Führungsstiftes 44 begrenzt, so daß diese Stelle zum Drehlager wird, wenn der Hebel 40' von dem etwas anders ausgebildeten, insbesondere mit einer Rolle 35 versehenen Nocken 34' gegen den Kopf 45 des Stiftes 44 drückt. Mit zunehmender Auslenkung des Hebels 40' an der Eingriffsstelle der Rolle 35 nimmt der Druck auf den Polykristallstab 48 zu.
Der Hebel 40' kann auch am rechten Ende eingespannt befestigt sein, aus Federstahl bestehen und schon in der Ruhelage auf den Körper 48 drücken. Es kann nämlich vorteilhaft sein, den oder die piezoelektrischen Körper unter einer mechanischen Vorspannung zu halten.
In der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist die Löschkappe 10 bei 38' drehbar gelagert. Auf der gleichen Achse sitzt ein Nockenrad 64 mit Nocken 66. Dieses Rad 64 ist in ähnlicher Weise mit der Löschkappe 10 gekuppelt, wie es bisher bei Reibrädchen zum Abreißen von Zündpartikeln von einem Zündstein der Fall ist. Die Kupplung geht also nur in einer Richtung, so daß sich das Rad 64 dreht, wenn die Löschkappe 10 von der Gasaustrittsöffnung abgehoben wird. Die Nocken 66 drücken bei einer Drehung vermittels der Elektrode 50 den piezoelektrischen Stab 48 zusammen.
In einer weiteren nicht dargestellten Variante wird mit der Bewegung des Betätigungsorgans erst eine Feder gespannt, deren gespeicherte Energie vor Beendigung des Weges des Betätigungsorgans auf einmal auf den piezoelektrischen Wandler freigegeben wird, so daß im Wandler ein plötzlicher Druckanstieg erfolgt.
Die Zündspannung kann z. B. auch durch Biegung oder Verwindung des Wandlers oder auch durch Stoß- oder Zugkräfte, die auf ihn einwirken, erzeugt werden.
Da piezoelektrische Wandler hohe Spannungen hervorzubringen vermögen, wird deren Ausnutzung in einer Funkenstrecke empfohlen. Hochwertige piezoelektrische Wandler können Spannungen von mehreren Kilovolt liefern. Das entspricht Schlagweiten von einigen Millimetern in Luft. Die Funkenstrecke liegt zweckmäßigerweise im Austrittsstrahl des zu entzündenden Mediums in der Nähe der Austrittsöffnung. Dies läßt sich besonders leicht für Gasfeuerzeuge verwirklichen.
F i g. 4 zeigt ein Schema für die Anordnung eines einzelnen piezoelektrischen Wandlers im Stromkreis einer Funkenstrecke 60.
In F i g. 5 sind zwei derartige Wandler 48' und 48" mit gemeinsamer Elektrode 62 an die Funkenstrecke 60 angeschlossen. Die Pfeile in den F i g. 4 und 5 geben die Richtung der auf die Wandler wirkenden Druckkräfte an.

Claims

Patentansprüche: 1. Feuerzeug mit elektrischer Funkenzündung und einem mechanische in elektrische Energie umsetzenden Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler ein piezoelektrischer Wandler ist.
2. Feuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Wandler ein keramischer Körper mit eingelagerten piezoelektrischen Kristallen ist.
3. Feuerzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Wandler die Form eines Stabes hat, der bei der Zündung in seiner Längsrichtung zusammengedrückt wird.
4. Feuerzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei stabförmige Wandler gleichachsig so angeordnet sind, daß sie mit je einer Stirnfläche an einer gemeinsamen Abnehmerelektrode für den einen Pol anliegen und gemeinsam zusammendrückbar sind, während ihre anderen Stirnflächen die Abnehmerelektroden für den anderen Pol tragen.
5. Feuerzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit seinem Betätigungsorgan ein Nocken verbunden ist, der bei Bewegung des Betätigungsorgans, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines mechanischen Übertragungs- und/oder Übersetzungssystems, den Wandler zusammendrückt.
6. Feuerzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit dem Betätigungsorgan derart gekuppelte Spannvorrichtung, daß ein Teil der im Betätigungsorgan zugeführten Energie mechanisch gespeichert und in einem bestimmten Zeitpunkt, vorzugsweise schlagartig, dem Wandler zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 243 477, 549151; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1717 953.