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Piezoelektrische Zündvorrichtung, insbesondere für gasbeheizte Geräte
Die Erfindung bezieht sich auf eine piezoelektrische Zündvorrichtung, insbesondere
für gasbeheizte Geräte, mit einem Amboss, mindestens einem in einen Fassungskörper
eingesetzten Piezokristall, einem Schlagbolzen und einem durch eine Schlagfeder
beaufschlagten Hammer, welcher mit einem durch eine Rückstellfeder beaufschlagten
Betätigungsglied gekoppelt ist, wobei diese Teile koaxial zueinander in einem Gehäuse
angeordnet und das Betätigungsglied-und der Hammer in einander entgegengesetzten
Arbeitsrichtungen verschiebbar sind, wozu nach gemeinsamer Verschiebung von Betätigungsglied
und Hammer über eine bestimmte Strecke unter Vorspannung der am Hammer abgestützten
Schlagfeder die Kopplung zwischen Betätigungsglied und Hammer freigegeben wird,
so dass der letztere auf üJ1 Schlagbolzen aufschlägt.
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Eine derartige piezoelektrische Zündvorrichtung ist durch die österreichische
Patentschrift 261 791 bekannt. Diese Vorrichtung weist zwar eine verhältnismässig
kurze Baulänge auf, jedoch ist deren Ausdehnung im Querschnitt im Verhältnis zur
Längsausdehnung
ziemlich gross, so dass ein etwa gewünschter Einbau
einer solchen Zündvorrichtung innerhalb eines Gehäuses einer Gasarmatur zu gewissen
Schwierigkeiten führen kann. Auch eine andere bekannte Ausführungsform in ähnlicher
Bauaxt, jedoch mit verhältnismässig grosser Längsausdehnung, lässt sich nicht ohne
weiteres innerhalb von Gehäusen von Gasarmaturen einbauen, welche eine gedrungene
Bauweise haben; zumal in diesen Falle -das Spannen der Schlagfeder durch Ziehen
am Betätigungsgriff erfolgen muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine piezoelektrische Zündvorrichtung
zu schaffen; welche trotz hoher Leistung die Möglichkeit ergibt, die Vorrichtung
sowohl an GasaZmaturen und gasbeheizten Geräten anzubauen als auch in das Gehäuse
von Gasarmaturen einzubauen, welche verhältnismässig geringe Abmessungen aufweisen.
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Diese Aufgabe wird an einer piezoelektrischen Zündvorrichtung der
eingangs angeführten Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das zum Verschieben
des Hammers dienende und als Schieber ausgebildete Betätigungsglied auf der Gehäuseaussenwand
von deren der Schlagfeder gegenüberliegenden Ende aus gegen die Rückstellfeder verschiebbar
gelagert sowie mit einer aus der Acharichtung heraus einseitig verschwenkbaren Klinke
versehen ist, welche einen Mitnehmen für den Hammer aufweist und welcher am Gehäuse
ein Auslöser für den Mitnehmen nach Erreichen der Vorspannung der Schlagfeder zugeordnet
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur verschiebbaren
Lagerung des Hammers ein durch diesen quer zur Längsmittelachse des Gehäuses hindurchreichender
und dabei diese luchse schneidender Zapfen vorgesehen ist, welcher auch durch entsprechende
Längsschlitzführungen im Gehäuse hindurchnagt, und dass die überstehenden Zapfenenden
zugleich Auflager für den Mitnehner der Klinke des Betätigungsschiebers bilden.
Ausserdem ist die Anordnung so getroffen, dass der Betätigungsschieber mit zwei
an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses anliegenden Schenkeln, welche mit umgebogenen
Führungslappen an den anderen Seiten des Gehäuses anliegen, und mit einem die Schenkel
verbindenden Steg ausgebildet istg welcher das
der Schlagfeder gegenüberliegende
Ende des Gehäuses überspannt und das b'iderlager für die Rückstellfeder bildet.
Ferner ist vorgesehen, dass die Klinke aus zwei Schwenkarmen besteht, welche an
den Schenkeln des Betätigungsschiebers in deren Längsnittelachse schwenkbar gelagert
und durch einen-das Gehäuse quer übergreifenden Steg miteinander verbunden sind,
und dass die Klinke durch eine Rückstellfeder in Richtung zur Längsmittelachse des
Betätigungsschiebers beaufschlagt ist. Weiterhin ist noch vorgesehen, dass jeder
Schwenkarm der Klinke eine in Ruhestellung in der Längsmittelachse des Betätigungsschiebers
angeordnete Druckfläche als Mitnehmer für den Hammer und anschliessend eine nach
dem freien Ende des Schwenkarmes sowie in Richtung des Steges verlaufende Abschrägung
aufweist, welcher ein aus der Gehäusewand herausgebogener Auslöselappen zugeordnet
ist.
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Die Betätigung einer erfindungsgemäss ausgebildeten Zündvorrichtung
kann in verschiedener Weise erfolgen. So besteht die Möglichkeit, dass der Betätigungsschieber
mit einer Drucktaste verbunden ist, welche in axialer Richtung verschiebbar ist.
Es ist aber auch möglich, dass der Betätigungsschieber mit einem Drehknopf verbunden
ist, welchem eine feststehende Kurvenbahn zugeordnet ist, so dass der Betätigungsschieber
durch Verdrehen des Drehknopfes axialer Richtung verschiebbar, ist. -Auf diese Weise
ist eine piezoelektrische Zündvorrichtung geschaffen, welche sowohl an Gasarmaturen
oder an gasbeheizte Gerät4.angebaut als auch in das Gehäuse von Gasarmaturen mit
verhältnisr..-i.,#;ig gedrungener Bauweise eingebaut werden kann, ohne dass eine
zu geringe Leistung der Zündvorrichtung in Kauf genommen werden müsste. Däbei spielt
auch der Hub des Betätigungsschiebers eine Rolle, welcher gegenüber den bekannten
Ausführungen kürzer ist. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Ausbildung einer piezoelektrischen
Zündvorrichtung, welche uniform hergestellt und universell verwendbar ist.
Der
Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung
näher beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäss ausgebildeten
piezoelektrischen Zündvorrichtung; r Fig. 2 stellt eine Vorderansicht der Zündvorrichtung
gemäss Figur 1 dar; Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Zündvorrichtung nach der Linie
III - III der Figur 1.
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Die als Ausführungsbeispiel dargestellte piezoelektrische Zündvorrichtung
ist in einem Gehäuse 10 untergebracht, welches aus einem Blechzuschnitt gefaltet
ist, dessen Stosslinie 101 parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses 10 verläuft
und teilweise am unteren Ende der Figur 3 zu erkennen ist. Das Gehäuse 10 hat zumindest
einen in wesentlichen rechteckigen Querschnitt und weist bei der in der Zeichnung
dargestellten bevorzugten Ausführungsform einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt
auf. Innerhalb des Gehäuses 10 sind axial hintereinander ein den Querschnitt des
Gehäuses 10 ausfüllender Amboss 11 und der Fassungskörper 12 gehaltert, welcher
vorzugsweise aus isolierendem Kunststoff besteht und.seinerseits in an sich bekannter
Weise eine metallische Endplatte 13, zwei gegeneinander gerichtete Piezoelemente
14, eine zwischen diesen Elementen angeordnete metallische Ableitplatte 15, eine
metallische Endplatte 16 und den darauf aufliegenden Schlagbolzen 17 aufnimmt. Ferner
ist im Gehäuse 10, in Ruhestellung am Schlagbolzen 17 anliegend, ein Schlagorgan
verschiebbar gelagert, welches als Hanner 1E)'mit einem dem Querschnitt des Gehäuses
10 entsprechenden Querschnitt ausgebildet ist. An dem zum Schlagbolzen 17 entgegengerichteten
Ende des Hammers 18 greift das eine Ende einer Schlagfeder 19 an, deren Widerlager
durch am Ende des Gehäuses 10 nach innen abgebogene
Haltelaschen
102 gebildet ist. Zum Betätigen der Zündvorrichtung ist ein Betätigungsglied in
Form eines allgemein mit 20 bezeichneten Schiebers vorgesehen, welcher auf der Aussenvrand
des Gehäuses 10 von deren der Schlagfeder 19 gegenüberliegenden Ende aus gegen die
Kraft einer Rüchstellfeder 21 verschiebbar gelagert ist, vrelche zwischen der Ende
des Gehäuses 10 am Amboss 11 und einer inneren iiderlagerfläche am Betätigungsschieber
20 eingespannt ist. Der Betätigungsschieber 20 ist mit einer aus der Achsrichtung
heraus einseitig verschwenkbaren, allgemein mit 22 bezeichneten Klinl-.e versehen,
welche einen Mitnehmer für den Hammer 1S aufweist und welcher am Gehäuse 10 ein
Auslöser für den Mitnehmer nach irreichen der Vorspannung der Schlagfeder 19 zugeordnet.
ist. Der Amboss 11 und der Hammer 19 weisen bei der bevorzugten Ausführungsform
ein solches Verhältnis auf, dass die Massenträgheit des Ambosses 11 etwa der Bewegungsenergie
des Hammers 18 entspricht, woraus sich eine gute Leistung der Zündvorrichtung
ergibt. Zum Verankern des Azbosses 11 ist ein Stift 23 vorgesehen, welcher quer
zur längsmittelachse des Gehäuses 10 durch den Amboss 11 hindurchreicht und dabei
diese Achse schneidet. Der Stift 23 durchdringt ausserdem das Gehäuse 10 an gegenüberliegenden
Stellen und ragt durch Längsschlitzführungen 201 in dem Betätigungsschieber 20 hindurch,
welche den Hub des Betätigungsschiebers 20 begrenzen. Zur verschiebbaren Lagerung
des Hammers 13 ist ein Zapfen 24 vorgesehen, welcher durch den Hanyer 18 quer zur
Längsmittelachse des Gehäuses 10 hindurchreicht und dabei diese Achse schneidet.
Ausserdem ragt der Zapfen 24 durch längsschlitzführungen 103 im Gehäuse 10 soweit
hindurch, dass die überstehenden Zapfenenden zugleich Auflager 241 für den Iiitneh;:er
der Klinke 22 des Betätigungsschiebers 20 bilden. Dieser Betätigiu:gsschieber 20
ist mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Geh-.uses 10 anliegenden Schenkeln
202 und 203, welche mit umgebogenen Führungslappen 204 an den anderen Seiten des
Gehäuses 10 anliegen, und mit einem die Schenkel 202 und 203 verbindenden Steg 205
ausgebildet, welcher das der Schlagfeder 19 gegenüberliegende Ende des
Gehäuses
10 überspannt und mit seiner Innenseite das b-:iderlager für die Rückstellfeder
21 bildet. Die allgemein mit 22 bezeichnete Klinke besteht aus zwei Schwenkarmen
221 und 222, welche jeweils an den Schenkeln 202 und 203 des Betätigungsschiebers
20 in deren Längsmittelachse schwenkbar gelagert und durch einen das Gehäuse110
quer übergreifenden Steg 223 miteinander verbunden sind. Der Schwenkpunkt der Klinke
22 ist vorzugsweise durch einen an jedem der Schenkel 202 und 203 des Betätigungsschiebers
20 herausgestellten Lappen 206 gebildet. Die Klinke 22 ist durch eine Rückstellfeder
in Richtung zur Längsmittelachse des Betätigungsschiebers 20 beaufschlagt, wozu
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine am Steg 223 befestigte Blattfeder
25 vorgesehen ist, welche mit mindestens einem freien Ende gegen die entsprechende
Tand des Gehäuses 10 anliegt. In diesem Falle wird die Klinke 22 durch geringfügiges
Ausspreizen ihrer Schwenkarme 221 und 222 auf die Lappen 206 aufgesprengt. Die Klinke
22 könnte genausogut eine bajonettverschlussartige Öffnung aufweisen und auf die
Lappen 206 des Betätigungsschiebers 20 aufgesetzt sowie dabei durch eine Rückstellfeder
beaufschlagt sein, welche an der Seitenkante 224 jedes der öchwenkarme 221 und 222
angreift. Jeder der Schwenkarme 221 und 222 der Klinke 22 weist eine in Ruhestellung
in der hängsmittelachse des Betätigungsschiebers 20 angeordnete Druckfläche als
Mitnehmer 225 auf, welche die durch die Zapfenenden gebildeten Auflager 241 des
Za_>fens 24 in Ruhestellung übergreifen. Im Anschluss an den Mitnehmer 225 weist
jeder Schwenkarm 221 bzw. 222 eine nach seinen freien Ende sowie in Richtung des
Steges 223 verlaufende Abschrägung 226 auf, welcher ein aus der Wand degtehäuses
10 herausgebogener Auslöselappen 104 zugeordnet ist. Zug Ableitung der piezoelektrischen
Energie von der Ableitplatte 15 aus ist eine mit ihrem inneren Ende an der Ableitplatte
15 anliegende und in einer Isolierbüchse 26 geführte Feder 27 vorgesehen, an deren
äusserem Ende eine Kontaktfahne 28 anliegt, welche
beispielsweise
mittels einer Schraube 29 an der Isolierbüchse 26 befestigt ist. Die Isolierbüchse
26.ist bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel an der der Klinke
22 zugeordneten Blattfeder 25 entgegengesetzten Seite angebracht. Sie könnte genausogut
an der gleichen Seite wie die Blattfeder 25 vorgesehen sein, wenn für besondere
Einbauverhältnisse der piezoelektrischen Zündvorrichtung eine solche Anordnung günstiger
wäre.
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Der Blechzuschnitt für das Gehäuse 10 könnte auch von der Stosslinie
101 aus auskragende Befdstigungslappen aufweisen, welche bei der. Falten des Blechzuschnitts
um 90o nach aussen abgebogen werden und eine einfache Befestigung der piezpelektrischen
Zündvorrichtung an der Aussenseite von Gasarmaturen oder an Teilen von gasbeheizten
Geräten ermöglichen. Das Gehäuse 10, welches nach den beschriebenen .Ausführungsbeispiel
aus einem einzigen Blechzuschnitt besteht, könnte auch aus zwei Längshälften zusammengesetzt
sein, welche durch den Betätigungsschieber 20 zusammengehalten werden, da dieser
mit seinen Schenkeln 202 und 203 sowie seinen Führungslappen 204 einen ausreichenden
Zusammenhalt eines längsgeteilten Gehäuses ergeben würde.
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Für die Betätigung der Zündvorrichtung bestehen ebenfalls verschiedene
Möglichkeiten. So kann der Steg 205 des Betätigungsschiebers 20 mit einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Drucktaste verbunden sein, welche in axialer Richtung
verschiebbar ist. Es ist aber auch möglich, an Steg 205 des Betätigungsschiebers
20 einen Drehrmopf anzubringen, welchen eine feststehende Kurvenbahr ordnet ist,
beispielsweise am Gehäuse einer Gasarmatur, in welche die piezoelektrische Zündvorrichtung
eingebaut ist, so dass der Betätigungsschieber 20 durch Verdrehen des ebenfalls
nicht dargestellten Drehknopfes auf der Kurvenbahn in axialer Richtung verschiebbar
ist.
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Die Wirkungsweise der vorstehend in ihrem Aufbau geschilderten piezoelektrischen
Zündvorrichtung ist folgende:
Wenn von der in der Zeichnung dargestellten
Ruhestellung der Zündvorrichtung ausgegangen wird, kann durch Ausüben eines Druckes
auf den Steg 205 des Betätigungsschiebers 20 in axialer Richtung der Zündvorrichtung
der Betätigungsschieber 20 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 21 verschoben werden,
wobei der Bitnehmer 225 an der Klinke 22 auf den Auflagern 241 des Zapfens 24 aufliegt
und damit der Hammer 18 an der Verschiebebewegung des Betätigungsschiebers 20 teilnimmt,
wodurch die Schlagfeder 19 vorgespannt wird. Nach genügender Vorspannung der Schlagfeder
19 kommt die Abschrägung 226 der Klinke 22 zur Anlage an der Kante des Auslöselappens
104 am Gehäuse 10 und bei weiterem.Verschieben des Betätigungsschiebers 20 wird
dadurch die Klinke 22 von den Auflagern 241 des Zapfens am Hammer 18 abgleiten und
damit die Wirkung der Schlagfeder 19 freigeben, wodurch der Hammer 18 auf den L'ichlagbolzen
17 aufschlägt und die piezoelektrische Lnergie erzeugt wird. Diese wird von der
Ableitplatte 15 aus über die Feder 27 und die Kontaktfahne 28 in an sich bekannter
Weise zu einer Funkenstrecke geleitet, welche in unmittelbarer Nähe einer Flamme
angeordnet ist, welche zum Zünden gebracht werden soll.
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Bei Aufhören eines Druckes auf den Betätigungsschieber 20 wird dieser
durch die Rückstellfeder 21 in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhestellung
zurückgeführt, wobei die Mitnehmex 225 der Klinke 22 unter der Wirkung der Blattfeder
25 wieder auf die Auflager 241 des Zapfens 24 aufgeschoben werden. Danach kann die
Zündvorrichtung erneut in der beschriebenen Weise betätigt werden.