DE2048014A1 - Vorrichtung zur piezoelektrischen Erzeugung eines Funkens - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur piezoelektrischen Erzeugung eines Funkens Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur piezoelektrischen Erzeugung eines Funkens an einem Spalt zwischen zwei Elektroden eines elektrischen Stromkreises mit einem stationären Anschlag, einer beweglichen piezoelektrischen Einheit und einer Betätigungseinrichtung, mittels der die piezoelektrische Einheit zur Anlage an dem'Anschlag bringbar ist, wobei die in den elektischen Stromkreis eingeschaltete piezoelektrische Einheit bei Anstoss an dem stationären Anschlag zwischen den Elektroden eine zur Erzeugung eines Funkens zwischen den Elektroden ausreichende Potentialdifferenz hervorruft, und wobei ferner ein beim Gebrauch im allgemeinen aufrecht-und etwa vertikal stehendes, die bewegliche piezoelektrische Einheit während der Abwärtsbewegung ausrichtendes und leitendes Führungsglied vorgesehen ist.
• Die Erfindung befasst sich zwar ganz allgemein mit einer Vorrichtung zur piezoelektrischen Funkenerzeugung. Sie ist jedoch insbesondere auf Feuerzeuge, beispielsweise Zigarettenanzunder, gerichtet, bei denen ein Brennstoff mittels eines von einer piezoelektrischen Einrichtung erzeugten Funkens entflammbar ist.
• Vorrichtungen der letztgenannten Art sind bereits bekannt. So sind Zigarettenanzünder bekannt, bei denen ein Hammer oder ein anderes Schlagelement gegen eine piezoelektrische Anordnung geschlagen wird, um so mittels letzterer eine zur Erzeugung eines Funkens an dem Spalt zwischen zwei Elektroden, welche Teil eines auch die piezoelektrische Anordnung aufweisenden elektrischen Stromkreises sind, ausreichend hohe elektrische Spannung zu erzeugen. Diese bekannten Vorrichtungen können jedoch nicht in jedem Fall wunschgemäss klein und mit einem entsprechend niedrigen Gewicht hergestellt werden. Der hauptsächliche Grund für die diesbezüglichen Beschränkungen liegt bei den üblichen Konstruktionen darin, dass das Stosselement eine bestimmte Masse aufweisen und mit einer ausreichenden Kraft gegen die piezoelektrische Anordnung gestossen werden muss, um die erforderliche Spannungsdifferenz zwischen den die Funkenstrecke bildenden Elektroden zu erzeugen. Darüberhinaus sind diese bekannten Konstruktionen relativ aufwendig, so dass ihre Herstellungskosten und dementsprechend auch der Verkaufspreis unerwünscht hoch sind. Ziel der Erfindung ist es daher, einenpiezoelektrischarbeitenden Funkenerzeuger, insbesondere ein Feuerzeug, zu schaffen bei welchem die oben erläuterten Nachteile nicht auftreten. Dabei soll die Grösse möglichst gering gehalten werden, so dass beispielsweise im Falle eines Zigarettenanzünders die Vorrichtung leicht mit herumgetragen werden kann. Weiterhin soll das Gewicht der Vorrichtung verhältnismässig niedrig sein, so dass diese ohne Schwierigkeiten beispielsweise in einer Tasche eines Kleidungsstückes aufbewahrt werden kann. Insbe sondere soll eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art geschaffen werden, welche auf ein verhältnismässig schweres Stosselement, das mit relativ hoher Kraft bewegt werden muss, verzichten kann, so dass bei dieser Konstruktion nicht nur das Gewicht der Anordnung verringert wird, sondern zusätzlich die zur Betätigung der Anordnung erforderliche Kraft vermindert werden kann. Ausserdem soll die erfindungsgem§ße Vorrichtung wesentlich zufriedenstellender arbeiten, als die bekannten Anordnungen, so dass die Zündung des Brennstoffs oder dergleichen verbessert wird. Schliesslich soll ganz allgemein die Vorrichtung äusserst einfach aufgebaut sein, um sowohl die Herstellungskosten als auch den Verkaufspreis verringern zu können.
• Es ist auch schon eine Vorrichtung zur piezoelektrischen Funkenerzeugung bekannt, bei welcher die piezoelektrische Einheit auf einen stationären Anschlag zubeweglich ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die piezoelektrische Einheit mittels eines drehbaren Nockens o. dgl. entgegen der Wirkung einer Feder von dem stationären Anschlag weggeführt. Anschliessend schnellt sie unter der Wirkung der: Feder gegen den Anschlag. Diese Vorrichtung kann ebenfalls aus mehreren Gründen nicht befriedigen. Zum einen bedeutet die Anbringung eines drehbaren Nockens einen verhältnis mässig hohen baulichen Aufwand, wobei sich zu dem die relativ schwierige Handhabung störend bemerkbar macht. Darüberhinaus wäre bei der bekannten Vorrichtung die piezoelektrische Einheit der atmosphäre ausgesetzt, weshalb sie mit einer Isolation umgeben ist, an welcher der die Bewegung der Einheit bewirkende Nocken angreift.
• Allein dis twendigkeit der Anbringung einer isolierenden Umhüllung ist schon ein erheblicher Mangel. Darüberhinaus besteht natürlich die Gefahr, dass der Nocken verhältnismessig bald die Schutzschicht der piezoelektrischen Einheit zerstrt, weshalb bei der bekannten Vorrichtung wohl keine recht lange Lebensdauer zu erwarten sein wird.
• Die Mängel dieser bekannten Vorrichtung sollen mit der Erfindung ebenfalls beseitigt und insbesondere eine relativ hohe Lebensdauer erreicht werden.
• Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird nun bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass das Führungsglied als rohrförmiges, die piezoelektrische Einheit umschliessendes Teil ausgebildet ist und die Betätigungseinrichtung in das Teil eingreift sowie oberhalb der piezoelektrischen Einheit zur Erzeugung von deren Abwärtsbewegung angeordnet ist, und dass der stationäre Anschlag im Bereich des unteren Endes des Führungsgliedes vorgesehen ist, zu welchem er sich quer erstreckt und dessen Innenraum abschliesst, so dass er in der Bewegungsbahn eines unteren Endanschlages der piezoelektrischen Einheit gelegen ist und mit diesem zur Beendigung der von der Betätigungseinrichtung hervorgerufenen Abwärtsbewegung der piezoelektrischen Einheit zusammenwirkt.
• Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung muss nunmehr, da Ja das rohrförmige Führungsglied unterseitig von dem feststehnden Anschlag verschlossen ist, im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung mit beweglicher piezoelektrischer Einheit kein Schutzgehäuse mehr vorgesehen werden. Darüberhinaus besteht nicht die Gefahr, dass die Isolation durch den drehbaren Nocken beschädigt und dadurch die Lebensdauer der Vorrichtung erheblich herabgesetzt wird.
• Bei der Vorrichtung nach der Erfindungtist die piezoelektrische Einheit zumindest in dem Moment des Anstosses am Anschlag in den elektrischen Stromkreis eingeschaltet . Sie wird infolgedessen zwischen den Elektroden eine zur Erzeugung eines Funkens ausreichende Spannungsdifferenz hervorrufen.
• Bei der Erfindung ist also nicht eine stationäre piezoelektrische Einheit vorgesehen, gegen die ein Anschlagelement gestossen wird, Es ist vielmehr die piezoelektrische Einheit selbst bewegt, so dass sich ein Vorteil aus dem Gewicht der piezoelektrischen Einheit ergibt. Bei dieser Ausbildung ist nur ein stationärer Anschlag erforderlich, um die Bewegung der piezoelektrischen Einheit aufzuhalten. Infolgedessen kann der Anschlag gemäss der Erfindung wesentlich kleiner als bekannte, bewegte Schlagelemente gehalten werden. Darüberhinaus kann bei den üblichen Vorrichtungen nur auf den Anschlag des beweglichen Schlagelementes gegen das piezoelektrische Element vertraut werden, um die erforderliche Spannung zu erhalten. Demgegenüber kann jedoch mit der vorliegenden Erfindung ein Vorteil nicht nur aus der Schlagkraft, sondern auch aus dem Moment des piezoelektrischen Elementes selbst gezogen werden, welches infolge der plötzlichen Beendigung der Bewegung auch den von diesem Moment herrührenden zusätzlichen Druck erzeugt, was zur Entstehung der erforderlichen Spannung an der piezoelektrisden Einheit führt.Auf diese Weise wird eine wirksamere und zuverlässigere Funkenerzeugung erreicht.
• Falls die Vorrichtung bei einem Zigarettenanzünder zur Anwendung gelangt, wird der Augenblick des Anstosses der beweglichen piezo--elektrischen Einheit an dem stationären Anschig mit der Freigabe des Brennstoffes koordiniert, so dass der Funke auf diesen einwirken,ihn entzünden und die gewünschte Flamme erzeugen kann. Da für den Anschlag selbst keine bestimmte Masse erforderlich ist, weil ja die piezoelektrische Einheit selbst erfindungsgemäss die notwendige bewegliche Masse bildet, kann der Anschlag von äusserst geringer Grösse im Vergleich zu den bekannten Schlagelementen sein. Beispielsweise kann als Anschlag ein entsprechend fester Teil eines Feuerzeuggehäuses dienen. Infolgedessen kann das gesamte Feuerzeug mit einem gegenüber den bisherigen Möglichkeiten geringeren Gewicht hergestellt werden. Dank der durch die Verwendung einer bewegten piezoelektrischen Einheit erreichten zuverlässigeren Zündung ist es möglich, den erforderlichen Funken unter Anwendung einer Kraft zu erzeugen, die wesentlich kleiner sein kann, als die Kraft, die bisher zum Anschlagen einer Stossmasse an einer stationären piezoelektrischen Anordung erforderlich war. Deshalb- kann ein erfindungsgemäss ausgebildeter Anzünder wesentlich leichter betätigt werden, als ein bisher üblicher.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigt: Figur 1 teilweise schematisch und im Schnitt einen erfindungsgemässen Anzünder; Figur 2 einen Teil der Anordnung der Figur 1 in einer gegenüber Figur 1 unterschiedlichen Stellung; Figur 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Funkenerzeugers; Figur 4 die Teile der Figur 3 in einer unterschiedlichen Stellung; Figur 5 eine Ansicht entsprechend Figur 3 einer dritten Ausführungsform einer Funkenerzeugungsvorrichtung; Figur 6 die anordnung der Figur 5 in einer anderen Stellung; Figur 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Funkenerzeugers gemäss der-Erfindung und Figur 8 die Anordnung der Figur 7 in unterschiedlicher Stellung.
• Der Anzünder bzw. das Feuerzeug, welches in Figur 1 dargestellt ist, weist einrahmenartiges Gehäuse 11 auf, welches eine äussere Schale und einen von dieser getragenen inneren Ring aufweist. Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Brennstofftank 12 angeordnet, welcher, wie aus Figur 1 ersichtlich, links von der erfindungsgemäss ausgebildeten piezoelektrisch arbeitenden Vorrichtung zur Funkenerzeugung angeordnet ist. Dieser Brennstofftank 12 weist ein Einlaßventil 13 auf, durch welches Brennstoff in den Tank 12 in bekannter Weise eingefüllt werden kann. Das Ventil 13 besitzt einen Kanal, durch wel chen in bekannter Weise Luft aus dem Inneren des Tanks entfernt werden kann. Ein Rohr 14 für den gasförmigen Brennstoff steht mit dem Inneren des Tanks 12 in Verbindung und trägt an seinem oberen Ende eine Brennerdüse 15. Wenn die Düse 15 sich in der in Figur 1 gezeigten unteren Stellung befindet, ist sie in bekannter Weise verschlossen. Ist dagegen die Düse in ihre Arbeitsstellung angehoben, dann ist sie offen und das brennbare Gas kann aus dem Inneren des Tanks 12 durch das Rohr 14 und die offene Düse 15 entweichen. Zur Bewegung der Brennerdüse 15 von ihrer unteren Verschluß stellung der Figur 1 in ihre obere Öffnungsstellung ist eine Handbetätigungseinrichtung vorgesehen. Diese Handbetätigungseinrichtung weist einen Hebel 16 auf, der bei 17 im Bereich der Deckfläche des Tanks 12 unterstützt ist und in einem freien Endstück 18 endet, welches sich unter einem Teil der Düse 15 erstreckt, so dass diese bei Verschwenkung des Hebels 16, wie aus Figur 1 ersichtlich, angehoben wird. Innerhalb des oberen Abschnitts des Rohres 14 ist eine nicht dargestellte Federanordnung vorgesehen, welche die Brennerdüse 15 selbsttätig in ihre untere Verschlußstellung gemäss Figur 1 zurückführt, wobei gleichzeitig der Hebel 16 in die Stellung gemäss Figur 1 zurückkehrt.
• Die Gehäuse-Rahmen-Einheit 11 weist ein von Hand betätigbares Deckelteil 19 auf, welches von der den Anzünder handhabenden Person abwärts bewegt werden kann. Ein Teil des Deckels 19 weist einen am Hebel 16 angreifenden Vorsprung 22 auf, so dass bei Abwärtsbewegung des Deckelteils 19 der Hebel 16 zum Anheben der Brennerdüse 15 in die Öffnungastellung verschwenkt wird. Das Gehäuse 11 besitzt ausserdem einen Schwenkzapfen 21, auf dem eine Schutzkappe 20 schwingbar gelagert ist. Eine Verlängerung der Schutzkappe 20 untergreift -die Deckfläche des Deckelteils 19, so dies, falls das letztere durch die Bedienungsperson nach unten gedrückt wird, die Kappe 20 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 21 (s.Figur 1) verschwenkt und dadurch der Brenner freigegeben wird. Wenn das von Hand betätigtbare Deckelteil 19 zur Rückkehr in die Ruhelage der Figur 1 freigegeben wird, wirkt eine nicht gezeigte Feder auf die Schutzkappe 20, um auch diese in die Ruhelage der Figur 1 zurückzubewegen.
• Die untere Fläche der Deckwand des von Hand betätigbaren Teils 19 wirkt auf eine Kappe 23 ein - mit der es fest verbunden sein kann -, welche ihrerseits am oberen Ende eines rohrförmigen Teils 24a befestigt ist, das Teil einer Betätigungseinrichtung ist. Das Rohr bzw. die Buchse 24a der Betätigungseinrichtung kann innerhalb eines hohlzylindrischen Führungsgliedes 44a gleiten. Das obere Ende des Zylinders 44a weist einen nach innen abstehenden Flansch auf, welcher mit einer nach oben gerichteten Schulter der Betätigungsbuchse 24a zusammenwirkt, wodurch die Aufwärtsbewegung der letzteren, wie dies Figur 1 erkennen lässt, begrenzt wird.
• Die Betätigungseinrichtung, welche die von Hand betätigbaren Teile 19, 23 und 24a aufweist, umfasst ausserdem eine Feder 33a zur Speicherung einer Antriebskraft. Die Feder 33a der Betätigungseinrich tung umgibt den oberen Abschnitt der piezoelektrischen Einheit 30a (s. Figur l).Dieser obere Abschnitt der piezoelektrischen Einheit erstreckt sich ins Innere des Betätigungsrohres 24a. Die piezoelektrische Einheit 30a weist ein Paar piezoelektrischerElemente auf, welche auf entgegengesetzten Seiten eines elektrisch leitenden Ringes 35a angeordnet und mit diesem elektrisch verbunden sind. Die piezoelektrischen Elemente des Paares der piezoelektrischen Einheit 30a sind "Rücken-an-Rücken" angeordnet, d.h. derart, dass gleiche Pole dem elektrisch leitenden Ring 35a anliegen und dass auch die gleichen Pole entgegengesetzter Polarität entsprechend an den einander abgekehrten Enden der piezoelektrischen Elemente angeordnet sind, also voneinander und von dem leitenden Ring 35a der piezoelektrischen Einheit 30a entfernt sind.
• Wie Figur 1 und 2 erkennen lassen, sind die oberen und unteren freier. Flächen des elektrisch leitenden Rings bzw. Teils 35a der piezoelektrischen Einheit 30a von Schichten 41 bzw. 42 aus Isolierstoff bedeckt. Die Feder 33a erstreckt sich zwischen und wirkt zusammen mit der oberen Fläche des elektrisch leitenden Teils 35a und einem nach innen gerichteten Ring 43a, welcher innen an dem Betätigungsrohr 24a befestigt, bispielsweise angeformt ist. Eine Rückstellfeder 34a erstreckt sich zwischen und wirkt zusammen mit der unteren Isolationsschicht 42 und einer aufwärts gerichteten Schulter im Inneren des Führungszylinders 44a.
• Das Betätigungsrohr 24a der Betätigungseinrichtung endet an seinem unteren Ende in einer abgeschrägten Endfläche 25a. Der rechte Teil der Wand des Führungszylinders 44a weist, wie aus Figur 1 und 2 ersichtlich, eine Öffnung auf, durch welche ein Riegel 26 frei ins Innere des Zylinders 44a ragt, wobei der Riegel 26 frei radial in Richtung auf und von der Achse des Zylinders 44a wegbewegbar ist.
• Eine Blattfeder 27 ist mit ihrem einen Ende aussen am Zylinder 44a befestigt, während ihr anderes Ende am Riegel 26 festgelegt ist, um so den letzteren nach innen in Richtung auf die Achse des Zylinders 44a zu drücken. Der Riegel 26 weist an seiner inneren oberen Ecke eine Schrägfläche 28 auf, die in der Neigung der Endfläche 25a entspricht und von letzterer beaufschlagt wird. Auf diese Weise greift bei Abwärtsbewegung des Betätigungsrohres 24a dessen Endfläche 25a an der Schrägfläche 28 des Riegels 26 an und bewegt so den letzteren nach aussen in die in Figur 2 gezeigte Stellung. Der Riegel 26 weist ausserdem an seiner unteren inneren Ecke einen zahna rtigen Vorsprung 29 auf, welcher an dem nach aussen vorstehenden Abschnitt des Teils 35a unterhalb der Isolierschicht 42 in der in Figur 1 gezeigten Weise angreift, um so eine Abwärtsbewegung der piezoelektrischen Einheit 30a so lange zu verhindern, als der Vorsprung 29 die Stellung der Figur 1 einnimmt. Auf diese Weise bildet die Riegelanordnung eine lösbare Halteeinrichtung, welche die piezoelektrische Einheit 30a in der in Figur 1 gezeigten Stellung entgegen der in der Feder 33a der Betätigungseinrichtung infolge der Abwärtsbewegung des Betätigungsrohres 24a durch die Bedienungsperson gespeicherten Kraft bzw. Energie hält. In seinem unteren Bereich ist an dem Führungszylinder 44a ein innerer zylindrischer Abschnitt 45 zur Führung der piezoelektrischen Einheit 30a während deren Abwärtsbewegung ausgebildet, so dass dieser Teil der Anordnung ein Führungsglied für die piezoelektrische Einheit 30a bildet.
• Um von dem leitenden Ring 35a der piezoelektrischen Einheit eine hohe, infolge des plötzlichen Abbremsens ihrer Abwärtsbewegung beim Anstoss der piezoelektrischen Einheit 30a an dem von der unteren Endwand des Zylinders 44a gebildeten Anschlag 32a erzeugte Spannung ableiten zu können, ist ein Stromsammelelement 36a in Form eines stationären Kontaktgliedes vorgesehen, welches von dem Zylinder 44a an dessen einer Seite an einer Stelle gehaltert ist, an welcher es mit der freien Seitenfläche des leitenden Teils 35a im Augenblick des Anstosses, der in Figur 2 dargestellt ist, in Berührung kommt.
• Die piezoelektrische Einheit 30a hat einen unteren Endanschlag 31a, welcher mit dem stationären Anschlag 32a zusammenwirkt. Der Kontakt 36a ist gegenüber dem Führungszylinder 44a isoliert und elektrisch mit einem Leiter Oa verbunden, welcher den Kontakt 36a über einen Widerstand 39 mit einer stationären Elektrode 37 eines elektrischen Stromkreises verbindet, in den die piezoelektrische Einheit 30a im Augenblick des Anstosses (Figur 2) eingeschaltet wird. Die obere Austrittsspitze 38 der Brennerdüse 15, durch welche das Brenngas austritt, bildet die andere Elektrode dieses elektrischen Stromkreises. Ist die von Hand betätigbare Einrichtung 19, 22 nach unten in die Stellung, in der das Betätigungsrohr 24a sich in der Höhenlage der Figur 2 befindet, bewegt, so ist durch diese Handbetätigungseinrichtung der Hebel 16 im Uhrzeigersinn aus der Stellung der Figur 1 in eine. Stellung bewegt, in der die bewegliche, von der Brenndüsenspitze gebildete Elektrode 38 nahe genug bei der stationären Elektrode 37 sich befindet, um mit dieser zusammen den Spalt zu bilden, über den der zum Zünden des Brennstoffs dienende Funken springen soll. Dieser Funken wird durch die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 37 und 38 erzeugt, die sich infolge des Anstosses der piezoelektrischen Einheit 30a gegen den Anschlag 32a ergibt.
• Der elektrische Stromkreis, in den die piezoelektrische Einheit 30a eingeschaltet wird, wird von der piezoelektrischen Einheit selbst -eins -chliesslich deren leitfähigem Teil 35a -, dem Kontakt 36a,dem Leiter 40a, dem Widerstand 39, der stationären Elektrode, der Funkenstrecke, der beweglichen Elektrode 38 und den Metallteilen des Anzünders bzw. Feuerzeugs, welche die Erde darstellen und sich zwischen der Elektrode 38 und dem Anschlag 32a erstrecken, gebildet.
• Auf diese Weise wird, falls der erforderliche Brennstoff, beispielsweise flüssiges Butan, in den Tank 12 eingefüllt wird, die Entzün dungäes Anzünders auf äusserst einfache Weise durch Niederdrücken des Deckelteils 19 erreicht. Wird dieser Teil 19 von der Bedienungsperson niedergedruckt, so setzt sich die Bewegung des Teils 19 über die Kappe 23 zum Betätigungsrohr 24a fort, welches die Feder 33a der Betätigungseinrichtung zusammendrückt, um so die erforderliche Antriebsenergie in der Feder 33a zu speichern. Das Zusammendrücken der Feder 33a erfogt infolge der Abwärtsbewegung des Ringes 43a hinsichtlich der piezoelektrischen Einheit 30a, welche in der Stellung der Figur 1 durch die auslösbare Halteeinrichtung 26, 27 festgelegt ist. Während der Abwärtsbewegung des Deckels 19 der Handbetätigungseinrichtung wird die Schutzkappe 20 in ihre Öffnungsstellung verdreht und der Vorsprung 22 verschwenkt den Hebel 16 derart, dass die Brennerdüse 15 in ihre Öffnungsstellung angehoben wird.
• Ist das von Hand betätigbare Deckelteil 19 vollständig hinuntergedrückt, so erreicht das Betätigungsrohr 24a seine tiefste Stellung in der die Feder 33a vollständig zusammengedrückt und dadurch die zum Antrieb der piezoelektrischen Einheit 30a erforderliche Energie in der Feder 33a gespeichert ist. In diesem Moment greift die geneigte Endfläche 25a am unteren Ende des Betätigungsrohres 24a an der Schrägfläche 28 des Riegels 26 an, wodurch letzterer entgegen der Wirkung der Feder 27 nach aussen in die Stellung der Figur 2 bewegt wird. Auf diese Weise wird der Zahn 29 des Riegels 26 von unterhalb des Ringteils 35a wegbewegt, so dass die piezoelektrische Einheit 30a plötzlich und mit Kraft durch die sich ausdehnende Feder 33a nach unten bewegt wird, bis der Endanschlag 31a der piezoelektrischen Einheit 30a an dem stationären Anschlag 32a anstösst, wodurch eine hohe Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 37 und 38 erzeugt wird. In Figur 2 sind die Teile im Augenblick des Anstoß ses dargestellt. In diesem Augenblick, in dem die hohe Spannung von der piezoelektrischen Einheit 30a erzeugt wird, steht deren leitender Teil 35a in Berührung mit dem Kontakt 36a. Infolgedessen ist der elektrische Stromkreis, der den Kontakt 36a, den Leiter 40, den Widerstand 39, die Elektroden 37 und 38 mit dem dazwischen gebildeten Spalt und die von dem rahmenartigen Gehäuse 11 des Feuerzeugß gebildete Masse enthält, einerseits mit einem Teilstromkreis verbunden, welcher den Anschlag 32a und den Endanschlag 31a der piezoelektrischen Einheit umfasst, und andererseits mit einem Teilstromkreis, welcher den Ring 43a und die Feder 33a selbst aufweist. Der über den Spalt zwischen den Elektroden erzeugte Funken zündet dann den aus der Brennerdüse 15 austretenden gasförmigen Brennstoff.
• Wenn die Bedienungsperson nach dem Anzünden den Deckel 19 loslässt, dehnt sich die Rückstellfeder 34a von der Stellung gemäss Figur 2 zur Stellung der Figur 1 aus, wodurch die piezoelektrische Einheit 30a in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht wird. Die Rückstellfeder 34a ist natürlich schwächer als die Feder 33a und wird während der Abwärtsbewegung der piezoelektrischen Einheit 30a durch die Feder 33a von der Stellung der Figur 1 zur Stellung der Figur 2 zusammengepresst. Während sich die Rückstellfeder 34a in die Stellung der Figur 1 ausdehnt greift der obere Teil des leitenden Ringes 35a mit seiner oberen Isolierschicht 41a an der unteren Schrägfläche des Zahnes 29 an, wodurch letzterer und der Riegel 26 nach aussen über die Stellung der Figur 2 bewegt wird.
• Gleichzeitig bewegt sich der leitende Ringteil 35a entlang des Zahnes 29 nach oben bis letzterer bei erneutem Erreichen der Stellung der Figur 1 unterhalb der Isolierschicht 42 einschnappt. Die Aufwärtsbewegung wird durch das Anstossen der nach oben gerichteten Schulter der Aussenseite des Betätigungsrohres 24a an den nach einwärts gerichteten Flansch am oberen Ende des Führungszylinders 44a begrenzt. Auf diese Weise kehren sämtliche Teile in ihre Ausgangsstelung zurück, die Brennerdüse 15 wird nach unten in ihre Verschlusstellung der Figur 1 zurückgezogen und der Anzünder bzw.
• das Feuerzeug ist zur nächsten Betätigung bereit.
• Wie die vorstehende Beschreibung deutlich erkennen lässt, wird bei der erfindungsgemässen Anordnung die hohe, beispielsweise durch übliche Handbetätigung eines Anzünders,durch die piezoelek trische Einheit 30a erzeugte Spannung nicht dadurch erreicht, dass ein Schlagelement, beispielsweise ein Hammer o.dgl.,mit einem ausreichenden Moment bewegt wird, so dass infolge der Masse des Schlagelementes dieses seine Bewegung beim Anstoss an einer feststehenden piezoelektrischen Einheit plötzlih beendet. Stattdessen wird bei der erfindungsgemässen Anordnung die piezoelektrische Einheit selbst zum Anstoss an einem stationären Teil des Anzünders bzw.
• Feuerzeuges bewegt, wobei der stationäre Teil ein stationäres Schlagelement bildet, welches die Bewegung der piezoelektrischen Einheit zur Erzeugung der erforderlichen Hochspannung abbremst.
• Es ist deshalb bei der orfindungsgemässen Ausbildung eines Anzünders nicht erforderlich, ein bewegliches Schlag element mit der zur Erzeugung der erforderlichen Hochspannung an einer stationären piezoelektrischen Einheit notwendigen Energie ausreichenden Masse vorzusehen. Das Fehlen eines beweglichen Schlagelementes der erforderlichen Masse und Grösse macht so möglich, einen Anzünder zu schaffen welcher kleiner, leichter und deshalb einfacher zu transportieren sowie weniger aufwendig herzustellen ist. Bei dem Erfindungsgegenstand ist es die piezoelektrische Einheit selbst, welche den erforderlichen'AnstoSs vollbringt, wobei der Anstoss gleichsam auf direktere Weise ausgehend vom Moment der Partikel der piezoelektrischen Einneit selbst erzeugt wird, wodurch eine gegenüber den Konstruktionen mit stationärer piezoelektrischer Einheit zuverlässigere Spannungserzeugung erreicht wird. Bei der Ausgestaltung einer Anordnung wie sie beispielsweise das Feuerzeug gemäss Figur 1 erkennen lässt, gestattet es die Verminderung der Länge infolge des Fehlens eines Schlagelementes, die Gestaltung der Vorrichtung auf einfache Weise in jeder gewünschten Art vorzunehmen. Die erforderlichen Federn können sehr leicht ausgesucht werden und brauchen nicht die Kraft zu haben, welche zum Anschlagen eines Schlagelementes an eine piezoelektrische Einheit erforderlich wäre, so dass der erfindungsgemässe Anzünder leichter bedienbar ist. Auf diese Weise wird es dank der Erfindung möglich, einen Anzünder bzw. ein Feuerzeug zu schaffen, welches besonders zuverlässig arbeitet, bei dem nahezu jede gewünschte Anordnung und jedes gewünschte Aussehen gegeben werden kann und welches schliesslich im Vergleich zu übli-, chen Feuerzeugen mit geringeren Kosten hergestellt werden kann.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 und 4 ist eine Verbesserung der Einrichtung zur Führung der piezoelektrischen Einheit während deren Abwärtsbewegung sowie zur Halterung der Teile in entsprechender gegenseitiger Lage nach dem An'zünden und der Rückkehr zur Ausgangsstellung vorgesehen. Figur 3 und 4 zeigen nur die Betätigungseinrichtung, die piezoelektrische Einheit, die Schlagelemente, die Führungsglieder und die elektrische Verbindung der piezoelektrischen Einheit mit dem elektrischen Stromkreis, Ansonsten stimmt die Ausbildung mit Figur 1 überein.
• Bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 ist der Führungszylinder 44b in seinem Inneren mit einer Isolierbuchse 46 versehen, um einen Kurzschluss zwischen dem leitenden Teil 35b der piezoelektrischen Einheit 30b und dem Führungszylinder 44b im Moment des Anschlags, in dem die piezoelektrische Einheit 30b eine hohe Spannung erzeugt' zu verhüten. Die Isolierbuchse 46 dient ausserdem dazu, die piezoelektrische Einheit 30b während deren Bewegung zu führen, so dass die bei dieser Ausführungsform das Führungsglied bildet.
• Die Isolierbuchse 46 trägt direkt den Kontakt 36b , der über den Leiter 40b mit dem oben erläuterten elektrischen Stromkreis verbunden ist.
• Bei der Ausführungsform gemäss Figur 3 und 4 erstreckt sich ein zylindrischer Körper 50b ins innere des Betätigungsrohres 24b und hält so die piezoelektrische Einheit 30b, welche sich in eine zylindrische Bohrung am unteren Endabschnitt des Körpers 50b erstreckt.
• Dieser Körper 50b bewegt sich stets zusammen mit der piezoelektrischen Einheit 30b.
• An dem Körper 50b ist eine radiale Bohrung 47 zur Aufnahme der auslösbaren Halteeinrichtung vorgesehen, die in diesem Fall eine in der Bohrung 47 angeordnete und auf eine drehbare Kugel 49 einwirkende Feder 48 aufweist. In der Stellung der Teile gemass Figur 3 wird die Kugel 49 der Halteeinrichtung durch die Feder 48 gegen die Innenfläche des Führungszylinders 44b gepresst. Dabei greift die Kugel 49 am oberen Ende eines Ringes 56b an, welcher am oberen Ende der Isolierbuchse 46 angeordnet ist. Auf diese Weise wird durch das Angreifen des Ringes 56b an der Kugel 49 deren Abwärtsbewegung aus der Stellung der Figur 3 verhindert. Da sich die Kugel 49 in die Bohrung 47 erstreckt, können sich auch der Körper 50b und die piezoelektrische Einheit 30b nicht nach unten aus der Figur 3 bewegen. Deshalb wird dann, wenn sich die Teile in der Ruhestellung befinden, die Kugel 49 ton der Feder 48 gegen die Innenfläche des Zylinders 44b gedrückt und der Ring fi6bverhindert eine Abwärtsbewegung der Kugel 49.
• Wenn jedoch das Betätigungsrohr 24b seine tiefste Stellung erreicht, so greift dessen geneigte Endfläche 25b an der Kugel 49 an und sch ibt diese entgegen der Wirkung der Feder 48 nach innen in die Bohrung 47. Solange, bis die Kugel 49 auf diese Weise nach innen bewegt wird, drückt der innere Ring 43b des Betätigungsrohres 21+b die Feder 33b der. Betätigngseinrichtung dieser Ausführungsform zusammen, wodurch die Antriebsenergie in der Feder 33b gespeichert wird. Ist die Kugel 49 gegen die Wirkung der Feder 48 durch die Endfläche 25b des Betätigungsrohres 24b in die Bohrung 47 gedrückt, so kann die zusammengedrückte Antriebsfeder 33b sich entgegen der Wirkung der schwächeren Rückstellfeder 34b expandieren,wobei die Kugel 49 durch die Fläche 25b über den Haltering 56b nach innen verschoben ist.
• Infolgedessen wird die von dem Körper 5Ob und der piezoelektrischen Einheit 30b gebildete Baugruppe nach unten getrieben, um so in der oben erläuterten Weise die Hochspannung bei Anstoss des Endanschlages 31b der piezoelektrischen Einheit 30b am stationären Anschlag 32b zu erzeugen.
• Während der Rückwärtsbewegung der Teile aus der Anschlagstellung der Figur 4 in die Ausgangsstellung der Figur 3 infolge der Ausdehnung der Rückstellfeder 34b rollt die Kugel 49 entlang der Innenfläche des zylindrischen Ringes 56b und bildet infolgedessen keinen merklichen Widerstand gegen die Rückbewegung der Teile in ihre Ausgangsstellung. Liegt dann die aufwärtsgerichtete Schulter aussen an dem Betätigungsrohr 24b dem nach innen abstehenden Flansch am oberen Ende des Führungszylinders 44b an, so nimmt die Kugel 49 wieder die Stellung der Figur 3 ein, in welcher sie der oberen Fläche des Halterings 56b anliegt, so dass bei Abwärtsbewegung der Kappe 23 und damit des Betätigungsrohres 24b wieder die erforderliche Antriebskraft in der Feder 33b gespeichert werden kann.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 5und 6 entsprechen die Teile denen der Figuren 3 und 4 und werden in Verbindung mit den übrigen Teilen gemäss Figur 1 verwendet. Bei dieser weiteren Ausführungsform wird jedoch zuverlässiger die Erzeugung der Hochspannung erreicht. Infolge der Tatsache, dass sich erfindungsgemäss die piezoelektrische Einheit selbst bewegt, sind zur Abnahme der erforderlichen Spannung elektrische Verbindungen erforderlich, die sich von den bei Vorhandensein einer stationären piezoelektrischen Einheit vorgesehenen unterscheiden. Bei der Ableitung der erzeugten Energie von einem beweglichen Teil zu einer stationären Elektrode muss die elektrische Isolation wegen der auftretenden hohen Spannung absolut sicher sein. Andernfalls müsste mit einem Kurzschluss oder Verlusten gerechnet werden.
• Im Hinblick darauf ist bei dem AusfUhrungsbeispiel der Figuren 5 und 6 die piezoelektrische Einheit 30c an der Aussenfläche mit einer Isolierschicht ausreichender Dicke versehen. Der Körper 50c, der dem Körper 50b entspricht, hat einen unteren Abschnitt 51 aus Isolierstoff, welcher die piezoelektrische Einheit 30c aufnimmt und so eine elektrische Entladung zum Führungszylinder 44c verhindert. Die piezoelektrisde Einheit 30c dieses Ausführungsbeispiels besteht ebenfalls, wie oben beschrieben, aus einem Paar mit entgegengesetzter Polarität angeordneter piezoelektrischer Elemente. Es ist jedoch in diesem Falle kein leitender Ring 35a oder 35b vorgesehen, der zur Anlage eines stationären Kontaktes 36a oder 36b im Augenblick des Anschlages erforderlich ist. An Stelle dessen ist ein isolierter flexibler Leiter 40c direkt mit den in der Mitte der piezoelektri schen Einheit angeordneten, gleichnamigen Polen der piezoelektrischen Elemente verbunden. Der flexible Leiter 40c bewegt sich zusammen mit der piezoelektrischen Einheit. Zu diesem Zweck weist der Führungszylinder 44c einen langgestreckten Führungsschlitz 52 auf, dessen Länge gross genug ist, um die erforderliche axiale Bewegung des flexiblen Leiters 40c an seinem mit der piezoelektrischen Einheit 30c verbundenen Ende zu ermöglihen. Auf diese Weise wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die erforderliche Hochspannung von der piezoelektrischen Einheit 30c auf direktere Weise abgenommen . Infolge der Anbringung eines flexiblen Leiters 40c, wie dies in Figur 5, und 6 gezeigt ist, welcher direkt mit der piezoelektrischen Einheit verbunden ist, wird die elektrische Ladung den Entladungselektroden unter verringertem Widerstand und ohne Behinderung bei der Betätigung der Teile zugeführt. Die Feder 34c bewegt die Teile in ihre in Figur 5 dargestellte Ausgangsposition zurück, während der Endanschlag 31c der piezoelektrischen Einheit 30c mit dem stationären Anschlag 32c sowohl zur Ableitung der erforderlichen Spannung als auch zur Herstellung der oben erwähnten Masseverbindung zusammenwirkt. Ein nicht dargestellter Teil des Körpers 5Oc greift direkt am oberen Ende der piezoelektrischen Einheit 30c durch deren Isolation hindurch an, um so die andere Masseverbindung über den Körper 50c, die Feder 33c und den Ring43c des Betätigungsrohres 24c, welches am oberen Ende der Feder33c angreift, herzustellen. Die lösbare Halteeinrichtung 47, 49 ist bei der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 die gleiche wie bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 und wirkt mit dem Haltering 56c in der oben erläuterten Weise zusammen.
• Bei der Ausführungsform der Figuren 7 und 8 besteht schliesslich die piezoelektrische Einheit nicht aus einem Paar entgegengesetzt gepolter piezoelektrischer Elemente, sondern es ist nur ein einziges piezoelektrisches Element vorgesehen. Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 6 umfasst der' elektrische Stromkreis die Masseverbindungen zwischen dem Anschlagende der piezoelektrischen Einheit und dem stationären Anschlag sowie zwischen dem Betätigungsrohr und dem oberen Ende der piezoelektrischen Einheit über die Antriebsfeder. Demgegenüber' ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 7 und 8, bei dem nur ein piezoelektrisches Element vorhanden ist, ein unterschiedlicher Stromkreis vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach Figur 7 und 8 ist der Teil des Stromkreises, der vom Endanschlag 31d der piezoelektrischen Einheit 30d gebildet ist, isoliert. Es besteht infolgedessen keine Masseverbindung in diesem Teil des Stromkreises. Demgegenüber ist der am obe~ ren Ende der piezoelektrischen Einheit 30d vorhandene Teil des Stromkreises tatsächlich eine Masseverbindung entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Das Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 weist einen stationären Anschlag 53 auf, welcher einen Teil des isolierten elektrischen Stromkreises bildet und mit dem unteren Endanschlag 31d der piezoelektrischen Einheit 30d zusammenwirkt. Der stationäre Anschlag 53 ist gegenüber dem Führungszylinder 44d mittels eines Isolierrohres 54 isoliert. Bei dieser Ausführungsform ist das Führungsrohr bzw. der Zylinder 44d ein Bestandteil des rahmenartigen Gehäuses 11 der Figur 1. Die untere Wand der Gehäuseschale ist ausreichend weit unterhalb des Führungszylinders 44d angeordnet, so dass ein Durchtritt des unteren Endabschnitts des Leiters 55, der den oben erwähnten Leitern 40a bis Oc entspricht, möglich ist. Der Leiter 55 ist auf diese Weise direkt mit dem stationären Anschlag 53 verbunden. Der entgegengesetzte Pol der piezoelektrischen Einheit bzw. des piezoelektrischen Elements 30d ist, wie aus Figur 7 und 8 ersichtlich, an seinem obaren Ende in Kontakt mit dem Körper 50d gehalten, welcher aus einem elektrisch leitenden Metall besteht und über, die Feder 33d und den Ring 43d des Betätigungsrohres 24d geerdet ist. Bei vorstehend beschriebener Ausführungsform arbeiten die übrigen Teile in der oben erläuterten Weise, wobei die Endfläche 25d mit der Kugel 49 zur Auslösung der Antriebsanordnung nach Speicherung der Antriebsenergie in der Feder 33d zusammenwirkt und sich die Rückstellfeder 34d von der Stellung der Figur 8 zur Stellung der Figur 7 zur Rückbewegung der Teile in ihre Ausgangslage ausdehnt.
• Sämtliche vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele lassen deutlich die Vorzüge erkennen, die sich infolge der Verwendung einer beweglichen piezoelektrischen Einheit und eines stationären Anschlags ergeben.

Claims (8)

Patent- (Schutz- )Ansprüche

1. Vorrichtung zur piezoelektrischen Erzeugung eines Funkens an einem Spalt zwischen zwei Elektroden eines elektrischen Stromkreises mit einem stationären Anschlag, einer beweglichen, piezoelektrischen Einheit und einer Betätigungseinrichtung, mittels der die piezoelektrische Einheit zur Anlage an dem Anschlag bringbar ist, wobei die in den elektrischen Stromkreis eingeschaltete piezoelektrische Einheit bei Anstoß an dem stationären Anschlug zwischen den Elektroden eine zur Erzeugung eines Funkens ausreichende Potentialdifferenz hervorruft, und wobei ferner ein die bewegliche piezoelektrische Einheit während der Abwärtsbewegung ausrichtendes und leitendes Führungsglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichent, dass das Führungsglied (44) als rohrförmiges, die piezoelektrische Einheit (30) umschliessendes Teil ausgebildet ist und die Betätigungseinrichtung(23, 24, 26, 27, 33) in das Teil (44) eingreift sowie oberhalb der piezoelektrischen Einheit zur Erzeugung von deren Abwärtsbewegung angeordnet ist,'und dass der stationäre Anschlag (32) im Bereich des unteren Endes des Führungsgliedes vorgesehen ist, zu welchem er sich quer erstreckt und dessen Innenraum abschliesst, so dass er in der Bewegungsbahn eines unteren Endanschlages (31) der piezoelektrischen Einheit gelegen ist.und mit diesem zur Beendigung der von der Betätigungseinrichtung hervorgerufenen Abwärtsbewegung der piezoelektrischen Einheit zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrische Einheit (30) ein Paar piezoelektrischer Elemente aufweist, zwischen denen ein mit ihnen elektrisch verbundenes, elektrisch leitendes Teil (35) angeordnet ist, welches mit dem elektrischen Stromkreis (11, 31, 32, 37-40, 44) wenigstens im Augenblick des Anschlagens der piezoelektrischen Einheit am stationären Anschlag (32) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrische Einheit (30) ein piezoelektrisches Element aufweist, und dass der stationäre Anschlag (32) elektrisch leitend ist und mit der piezoelektrischen Einheit bei deren Anlage am Anschlag derart zusammenwirkt, dass diese beim Anschlagen in den elektrischen Stromkreis (11, 31, 32, 37 - 40, 44)eingeschaltet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine die piezoelektrische Einheit (30) nach Speicherung einer Antriebsenergie in Richtung auf den stationären Anschlag (32) bewegende Feder (33), mit der Feder zwecks Speicherung der Antriebsenergie in ihr'zum sammenwirkende Betätigungsglieder (23, 24, 43) sowie mit der piezoelektrischen Einheit zusammenwirkende Halteglieder (26, 27, 29) zur lösbaren Festlegung der piezoelektrischen Einheit gegen Bewegung in Richtung auf den Anschlag während des Spannens der Feder mittels der Betätigungsglieder aufweist, wobei die Halteglieder nach Speicherung der erforderlichen Antriebsenergie in der Feder selbsttätig auslösbar und so die piezoelektrische EEinheit durch die Feder bis zum Anstoss am stationären Anschlag verschiebbar ist,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,9£ die Betätigungsglieder (23, 24, 43) für die Feder (33) von Hand bedienbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daßdle piezoelektrische Einheit (30) einen mit dieser beweglichen, freiliegenden, elektrisch leitenden Bereich ( 35) aufweist, und dass ein einen Teil des elektrischen Stromkreises bildender, feststehender Kontakt (36) nahe der piezoelektrischen Einheit angeordnet ist und mit dem freiliegendenlbreich zumindest bei Anlage der piezoelektrischen Einheit am stationären Anschlag (32) in Berührung steht, um dann die piezoelektrische Einheit in den elektrischen Stromkreis (11, 31, 32, 37 - 40, 44) einzuschalten.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der piezoelektrischen Einheit (30c) dauernd ein mit dieser'beweglicher, flexibler elektrischer Leiter (40c) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein Feuerzeug bzw. einen Anzünder eingebaut ist, welches eine zwischen einer von einer stationären Elektrode (37) entfernten Versiussstellung und einer der stationären Elektrode näheren, die Funkenstrecke (37-38) bestimmenden Öffnungsstellung bewegliche Brennerdüse (15) aufweist, die die andere Elektrode (38) bildet, und welches von Hand bewegliche, mit der Betätigungseinrichtung (23, 24, 26, 27, 33) und der Brennerdüse zusammenwirkende Glieder ( 16 - 22) aufweist, mittels derer einerseits die piezoelektrische Einheit (30) zum Anstoss am stationären Anschlag (32) und andererseits die Brennerdüse aus ihrer Verschlussstellung in die der stationären Elektrode angenäherte Öffnungsstellung bringbar ist.