DE2324229A1 - Hammer fuer piezozuender mit schlagmechanik - Google Patents

Description

Patentanwalt DIPL.-PHYS. DR. W. LANGHOFF Rechtsanwalt B. LANGHOFF*

β MÜNCHEN 81 · WISSMANNSTRASSE 14 · TELEFON 832774 · TELEGRAMMADRESSE: LANGHOFFPATENT MÜNCHEN

München, denl4. Mai 1973 Unser Zeichen: 62-1169

Braun Aktiengesellschaft, Prankfurt/Main, Rüsselsheimerstraße

Hammer für Piezozünder mit Schlagmechanik

Die Erfindung betrifft einen Piezozünder mit Schlagmechanik, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem piezoelektrischen Wandler, einem in Richtung auf diesen bewegbaren Hammer, der mit einer von einem Betätigungsorgan zusammendrückbaren Kraftspeicherfeder zusammenwirkt, mit einer Bewegungsauslöseeinrichtung für den Hammer und mit einem diese Teile aufnehmenden Gehäuse, an dessen einem Stirnende der piezoelektrische Wandler angrenzt.

Es besteht das Bestreben, derartige Piezozünder zur Verwendung für Taschenfeuerzeuge besonders kompakt auszubilden. Bisher hat man als Hammer für Piezozünder homogene Metallteile verwendet, etwa aus Eisen oder Messing.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Hammer mindestens an seiner Schlagfläche aus einem verformungsfesten Material besteht und daß ein weiterer Teil des Hammers aus Blei oder einem anderen schweren Material besteht. Ein derartiger Hammer hat eine verhältnismäßig hohe Dichte, hat "also bei gegebenem Volumen ein größeres Gewicht als die bekannten Hammer

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* Ständiger allgemeiner Vertreter nach 9 46 PatAnwO. zugelassen bei den Landgerichten München I und H.

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von Piezozündern und ermöglicht dadurch die Erzielung einer längeren Funkenstandzeit, so daß die Zündsicherheit des Piezozünders erhöht wird.

Es sei hier bemerkt, daß hinsichtlich der erzeugten kinetischen Energie des Hammers kein Grund besteht, die Masse des Hammers möglichst groß zu machen, da die demselben beim Betätigen des Piezozünders erteilte kinetische Energie praktisch nur von der Dimensionierung der Kraftspeicherfeder abhängt.

Vorzugsweise umfaßt der Hammer einen topfförmigen Gehäusemantel, der mindestens teilweise mit Blei gefüllt ist. Ein derartiger Hammer läßt sich verhältnismäßig leicht herstellen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthält der Hammer mindestens ein magnetleitfähiges Teil, welches Bestandteil einer magnetischen Bewegungsauslöseeinrichtung ist. ,

Dabei kann etwa der Gehäusemantel aus einem ferromagnetischen Material bestehen und das magnetleitfähige Teil bilden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Hammer auch selbst mindestens einen Permanentmagneten enthalten, der in einem topfförmigen Gehäusemantel mit Blei eingebettet ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer ,Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Figur 1 ist ein Axialschnitt durch einen Piezozünder nach der Erfindung.

Figur 2 ist ein Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Hammers.

Figur 3 ist ein Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Piezozünders, bei dem der Hammer

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einen Permanentmagneten enthält.

Der in Figur 1 dargestellte Piezozünder umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 1 aus einem Kunststoff. Das Gehäuse hat eine Kreisquerschnittsform und ist an einem Ende durch einen Boden 2 verschlossen. Der Innenraum des Gehäuses ist ebenfalls kreisquerschnittsförmig. Auf dem Boden 2 des Gehäuses liegt ein piezoelektrischer Wandler 3 auf, der aus zwei hintereinander angeordneten piezoelektrischen Bariumtitanatkristallen *J und 5 besteht, zwischen denen eine Elektrode 6 liegt, welche durch eine öffnung 7 in der Gehäusewand nach außen geführt ist. Auf dem oben liegenden piezoelektrischen Bariumtltanatkörper 5 befindet sich eine Prallplatte 8 aus Metall. Diese Prallplatte kann mit dem Bariumtitanatkörper verkittet sein.

Der Piezozünder umfaßt ferner einen Hammer, der aus einem topfförmigen Gehäusemantel 10 besteht, in den ein Bleikern eingeschlossen ist. Der Gehäusemantel besteht aus Eisen und ist an seiner Unterseite 20 gewölbt ausgebildet.

An dem oben offenen Ende des Gehäuses i befinden sich diametral gegenüberliegende Bohrungen 12, durch die ein Haltestift 13 getrieben ist. Dieser Haltestift dient zum Halten einer Betätigungskappe Ik und einer Permanentmagnetanordnung.

Die Betätigungskappe Ik ist topfförmlg ausgebildet und weist zwei diametral gegenüberliegende, achsparallel sich erstreckende Längslöcher 15 auf, durch die der Haltestift 13 gesteckt ist. Die Längslöcher ermöglichen eine ihrer Länge entsprechende Beweglichkeit der Betätigungskappe I¹I. Diese hat im übrigen einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 1, so daß die Betätigungskappe nicht wesentlich verkantet werden kann.

Die Permanentmagnetanordnung umfaßt einen quaderförmigen

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Permanentmagneten 16, an dessen beiden gegenüberliegenden Längsseiten Polplatten 17 angebracht sind, die zu beiden Seiten etwas über die Länge des Permanentmagneten 16 hervorragen. Die Polplatten 17 sind mit dem Permanentmagneten 16 verklebt.

Die oben überstehenden Enden der Polplatten 17 sind mit Bohrungen 18 Versehen, durch die der Haltestift 13 gesteckt ist. Auf diese Weise wird die aus den Teilen 16 und 17 bestehende Permanentmagnetanordnung gehäusefest gehalten.

Die unteren Enden der Polplatten 17 liegen an einer Stirnfläche des Gehäusemantels 10 an, der aus einem ferromagnetischen Material besteht und daher durch den Magnetfluß festgehalten wird.

Der Piezozünder umfaßt ferner noch eine Kraftspeicherfeder 19, die einerseits an der oberen Stirnfläche des Gehäusenantels 10 und andererseits an der Stirnkante des offenen Endes der Betätigungskappe 14 angreift.

Der Piezozünder hat folgende Wirkungsweise. Im in der Figur dargestellten Ruhezustand befindet sich die Kraftspeicher-

•uer 19 praktisch in ihrem entspannten Zustand, so daß sie ■c:ine wesentliche Kraft auf den Hammer 9, 10 ausübt. Wird aun die Betätigungskappe 14 nach unten gedrückt, so wird die Kraftspeicherfeder 19 gespannt und dementsprechend eine wachsende Kraft auf den Hammer 9, 10 ausgeübt. Sobald die Spannkraft der Kraftspeicherfeder 19 größer wird als die Haltekraft der Permanentmagnetanordnung, löst sich der Hammer -on derselben und schnellt nach unten gegen die Prallplatte 8, ■-->ei die Rückholfeder 11 bereits einen Druck auf den piezo-.'..ektrischen Wandler ausübt, bevor der Hammer 9, 10 auf ie Prallplatte 8 auftrifft. Durch diesen Druck der Rückhol-"eoer werden die einzelnen Teile des piezoelektrischen Wand- ^s jedenfalls so weit zusammengedrückt, daß sie nicht mehr . jc'cer oder mit Spiel aneinander liegen. Durch das Zusammen-

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drücken des piezoelektrischen Wandlers vor dem Auftreffen des Hammers wird erreicht, daß der piezoelektrische Wandler eine maximale elektrische Energie beim Auftreffen des Hammers erzeugt.

Die Rückholfeder 11 kann so dimensioniert sein, daß bereits im Ruhezustand eine Druckkraft auf den piezoelektrischen Wandler 3 ausgeübt wird. Es ist jedoch auch möglich, eine Rückholfeder zu verwenden, die erst mit der Bewegung des Hammers in Richtung auf die Prallplatte 8 eine Druckkraft erzeugt.

Die hohe Masse des Hammers bewirkt offenbar, daß die bei der Abwärtsbewegung desselben gegen die Prallplatte 8 gespeicherte kinetische Energie über einen längeren Zeitraum eine Kraft auf den piezoelektrischen Wandler 3 ausübt als bei Verwendung eines leichten, dementsprechend auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigten Hammers.

Figur 2 zeigt eine abgeänderte Ausführurigsform eines Hammers zur Verwendung für den Piezozünder nach Figur 1. Dieser Hammer besteht aus einem tiefgezogenen Eisenblechtoprf 21, dessen oberer Rand 22 flanschartig nach innen umgebördelt ist. Der Innenraum ist mit einem Bleikern 23 ausgegossen.

Figur 3 zeigt im Axialschnitt eine weitere Ausführungsform eines Piezozünders, bei dem der Hammer einen Permanentmagneten enthält. In bezug auf Figur 1 sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

In Abänderung gegenüber der Ausführungsform nach Figur 1 ist der Permanentmagnet 26 nicht feststehend angeordnet, sondern in das topfförmige Gehäuseteil 10 des Hammers eingesetzt. Der freie Raum zwischen dem Permanentmagneten 26 und dem topfförmigen Gehäuseteil 10 enthält einen Bleiring 27.

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An dem Haltestift 13 ist ein zylindrisches Teil befestigt, welches sich aus einem unten sich erweiternden Eisenkern 24 und einem darum herumgegossenen Mantel 25 aus einem nicht magnetischen Material besteht. Der Mantel 25 ist mit einer Querbohrung 28 versehen, durch die der Haltestift 13 geführt ist.·

Man erkennt aus Figur 3, daß der Boden 2 des Kunststoffgehäuses nach -innen gewölbt geformt ist, so daß der piezoelektrische Wandler 3 an seiner Unterseite elastisch gelagert ist. Durch diese Maßnahme wird eine höhere Funkenstandzeit erreicht. Anstelle des gewölbten Bodens können auch andere Maßnahmen getroffen sein, die eine federnde Lagerung des piezoelektrischen Wandlers mit einer vorbestimmten Federkonstante ermöglichen.

Die Wirkungsweise des Piezozünders nach Figur 3 ist die gleiche wie diejenige der Ausführungsform nach Figur 1, so daß sich eine Beschreibung erübrigt.

Anstelle von Blei als Füllmaterial für den Hammer kann natürlich, auch jedes andere Material verwendet werden, das eine ähnlich große Dichte aufweist.

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Claims (5)

1. Patent an s ρ r Ü c h e

   Piezozünder mit Schlagmechanik, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem piezoelektrischen Wandler, einem in Richtung auf diesen bewegbaren Hammer, der mit einer von einem Betätigungsorgan zusammendrückbaren Kraftspeicherfeder zusammenwirkt, mit einer Bewegungsauslöseeinrichtung für den Hammer, und mit einem diese Teile aufnehmenden Gehäuse, an dessen einem Stirnende der piezoelektrische Wandler angrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (9, 10) mindestens an seiner Schlagfläche (20) aus einem verformungsfesten Material besteht und daß ein weiterer Teil des Hammers aus Blei besteht.
2. 2. Piezozünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hammer einen topfförmigen Gehäusemantel (10) umfaßt, der mindestens teilweise mit Blei (9, 27) gefüllt ist.
3. 3. Piezozünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hammer mindestens ein magnetleitfähiges Teil (10) enthält, welches Bestandteil einer magnetischen Bewegungsauslöseeinrichtung (16, 17, 10; 24, 26, 10) ist.
4. 4. Piezozünder nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Gehäusemantel (10) aus ferromagnetischen Material besteht und das magnetleitfähige Teil bildet.

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5. 5. Piezozünder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hammer mindestens einen ■ Permanentmagneten (26) enthält, der in den topfförmigen Gehäusemantel (10) mit Blei (27) eingebettet ist.

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