DE2556219A1

DE2556219A1 - Piezoelektrische zuendvorrichtung

Info

Publication number: DE2556219A1
Application number: DE19752556219
Authority: DE
Inventors: Walter Mohr
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5276169A; BR7608314A; FR2334915A1; NL7613764A; IE43328B1; AR211284A1; ES454166A1; GB1550484A; IE43328L; IT1075248B

Description

Braun Aktiengesellschaft Frankfurt / Main

PT / Klauer / Mt Rüsselsheimer Str.

66 / 75 3o. Oktober 1.975

Piezoelektrische Zündvorrichtung

Piezoelektrische Zündvorrichtung zum Zünden von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem schlagartig belastbaren piezoelektrischen Wandler, einer auf ein den Schlag ausübendes Masseelement wirkenden Kraftspeicherfeder und einer das Masseelement, haltenden magnetischen Haltevorrichtung

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Durch die DAS 17 63 o3o ist ein Piezo-Ziinder für Feuerzeuge bekannt geworden, bestehend aus einem in einem Zündergehäuse befestigten piezoelektrischen Wandler, einem weiteren relativ zu dem Zündergehäuse bewegbaren Gehäuseteil, einem mit einem Arretierstift versehenen Hammer, der mittels einer auf das bewegbare Gehäuseteil einwirkenden, sich am piezoelektrischen Wandler abstützenden Rückholfeder, durch das Gehäuseteil in die Arretierstellung gebracht wird und einer zwischen dem bewegbaren Gehäuseteil und dem Hammer angeordneten Kraftspeicherfeder.

Den Einbau eines solchen bekannten Piezo-Zünders in ein Feuerzeug, kann man der DOS 23 21 o78 entnehmen. Der Piezo-Zünder wird in eine im Feuerzeugkörper vorgesehene Ausnehmung eingeschoben. Auf dem bewegbaren Gehäuseteil des Piezo-Zünders ist ein Druckstück aufgesetzt. Die Hochspannungselektrodenleitung führt zu einer Elektrodenhalterung und wird dort befestigt.

Die Lebensdauer und Zündsicherheit eines Piezo-Zünders ist allgemein von den Beanspruchungen und den Verschleißerscheinungen, denen er unterworfen ist, abhängig. Funktionsstörungen treten einmal im mechanischen Bereich, und zwar hauptsächlich an den der Arretierung dienenden Teilen, die hohen Druckkräften und somit erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind und zum anderen im elektrischen Bereich, dem piezoelektrischen Wandler einschließlich der angeschlossenen Hochspannungsleitung, auf. Bei Defekt des Piezo· Zünders ist es deshalb erforderlich, den kompletten Zünder auszutauschen, wobei das auf dem Gehäuseteil befestigte Druckstück sowie die Elektrodenhalterung in vielen Fällen mit ausgetauscht werden müssen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine piezoelektrische Zündvorrichtung zu schaffen, die besonders fertigungsgerecht und reparaturfreundlich gebaut ist, d.h., die einen leichten, schnellen Austausch irgendwelcher defekter Teile ermöglicht. Außerdem soll die piezoelektrische Zündvorrichtung besonders einfach im Aufbau und preiswert herstellbar sein. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die piezoelektrische Zündvorrichtung aus zwei unabhängig voneinander herzustellenden Baugruppen besteht, die nach Einbau in einen Feuerzeugkörper eine Funktionseinheit bilden.

In einer Ausführungsform nach der Erfindung sind zwei in einen Feuerzeugkörper einschiebbare Baugruppen vorgesehen, wovon die eine Baugruppe sämtliche bewegbaren Teile, wie Druckstück, Rückholfeder, Kraftspeicherfeder und Masseelement beinhaltet und die andere Baugruppe aus dem piezoelektrischen Wandler mit einer Elektrodenleitung zur Abnahme der erzeugten Hochspannung besteht.

In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Baugruppe gebildet durch ein Bauteil zur Aufnahme einer magnetischen Haltevorrichtung, einer zwischen diesem Bauteil und dem Druckstück vorgesehenen Rückholfeder, einer in Schlagrichtung unterhalb der magnetischen Haltevorrichtung befindlichen auf das Masseelement einwirkenden Kraftspeicherfeder, die von dem das Bauteil teilweise umgebenden Druckstück beaufschlagbar ist.

Druckstück und verschiebbares Gehäuseteil bestehen demnach aus einem Bauelement, wodurch eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung bezüglich der Herstellung, Zusammenbau und Wartung der Zündvorrichtung erzielt wird.

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Die andere Baugruppe ist gebildet durch einen piezoelektrischen Wandler mit einem oder mehreren Piezoelementen und einer Elektrodenleitung zur Abnahme der erzeugten H ο ch s ρ ann un g .

Vorzugsweise weist das an der Kraftspeicherfeder anliegende Ende des Druckstückes einen oder mehrere Absätze auf, auf denen ein Flansch des Masseelementes aufliegt.

Nach der Erfindung wirkt die Kraftspeicherfeder einerseits auf einen am Masseelement vorgesehenen Flansch ein und stützt sich andererseits an einem Absatz am Druckstück

Ein wesentlicher Vorteil nach der Erfindung wird dadurch erzielt, daß Rückholfeder und Kraftspeicherfeder unter einer geringen Vorspannung stehen, wodurch die einzelnen Teile der Baugruppe mit dem Bauteil verspannt und gehalten werden. Eine solche Konstruktion erfordert keine zusätzlichen, lediglich der Befestigung dienenden Bauelemente, wie Schraubverbindungen, Nieten etc.

Um einen stets gleichen Abstand vom Masseelement zum piezoelektrischen Wandler zu gewährleisten, sind am Bauteil und am Feuerzeugkörper Anschlagmittel vorgesehen, die auch zur Abstützung des Bauteiles im Feuerzeugkörper dienen·

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Um eine einfache Montage und Demontage des piezoelektrischen Wandlers zu erreichen, sind in dem den piezoelektrischen Wandler aufnehmenden Feuerzeugkörper eine oder mehrere elastische Rippen zur Zentrierung und Halterung des piezoelektrischen Wandlers vorgesehen.

Der besondere Vorteil der piezoelektrischen Zündvorrichtung nach der Erfindung besteht in der Aufteilung der Zündvorrichtung in 2 Baugruppen, wovon die eine Baugruppe die Betätigungsmechanik beinhaltet und die andere Baugruppe aus dem Spannungswandler besteht. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, bei Defekt der einen oder anderen Baugruppe diese gegen eine neue Baugruppe auszutauschen und nicht wie bisher den kompletten Zünder zu ersetzen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele beispielsweise anhand eines Taschenfeuerzeuges dargestellt sind, und zwar zeigen:

Fig. ] ein Taschenfeuerzeug mit einer den Feuerzeugkörper bedeckenden Metallblende

Fig. 2 eine Frontansicht eines Taschenfeuerzeuges im vertikalen Schnitt

Fig. 3 Baugruppe mit Betätigungsmechanik in perspektivischer Dars teilung

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen werden die einmal vorgesehenen Bezugs zeichen für gleiche Teile beibehalten.

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In Figt 1 sind der Feuerzeugkörper eines Taschenfeuerzeuges mit 1, die den Feuerzeugkörper U-förmig umgebende Metallblende mit 2, das Flammloch mit 3, die im Bereich des Brennerventilraumes vorgesehenen luftdurchlässigen Öffnungen mit 4, das Druckstück mit 5 und der Flammverstellhebel mit 6 bezeichnet.

Der Brennstoffraum 7 des Feuerzeugkörpers I wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von einem Bodenteil 8 verschlossen. Im Bodenteil 8 ist ein Füllventil vorgesehen, bestehend aus einem Ventilglied 9, einer Dichtung Io, einer Druckfeder 11, die sich einerseits an einer Wand des Feuerzeugkörpers und andererseits an. einem ringförmigen Flansch 12 des Ventilgliedes 9 abstützt und dieses gegen die zwischen dem Flansch 12 und dem Bodenteil angeordnete Dichtung drückt.

Über den Docht 13 wird dem Brennerventil 14 stets flüssiger Brennstoff zugeführt.

Das Brennerventil 14 wird über einen doppelarmigen Hebel 15, der auf einem am Feuerzeugkörper vorgesehenen Ansatz 16 kippbar gelagert ist, vom Druckstück 5 betätigt.

Über den Flammenverstellhebel 6, der mit dem Brennerventil verbunden ist, ist die Flamme über einen vorgegebenen Bereich regelbar.

Im Feuerzeugkörper 1 ist eine Kammer oder Aussparung 17 vorgesehen, in der die piezoelektrische Zündvorrichtung, bestehend aus 2 unabhängig voneinander herstellbaren Baugruppen, angeordnet wird.

Die eine Baugruppe besteht aus einem piezoelektrischen Wandler 18, der über eine Elektrodenleitung 19 mit einer

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Funkenstrecke verbunden ist. Bei dem Feuerzeug nach Fig. führt die Elektrodenleitung 19 zum Brennerventil 14. Elektrodenleitung und Brennerventil sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Da der Feuerzeugkörper 1 aus elektrisch nicht leitendem Material besteht, wird auf diese Weise die gesamte im piezoelektrischen Wandler erzeugte Hochspannung dem Brennerventil, welches die Funktion der Hochspannungselektrode übernimmt, zugeführt. Die Gegenelektrode besteht aus dem Rand des Flammlochs 3 in der Metallblende 2, w&lche die elektrische Masseverbindung zum piezoelektrischen Wandler 18 über das unterhalb des Wandlers angeordnete Leitblech 2o übernimmt und somit den Stromkreis schließt. Die Funkenstrecke ist demnach bestimmt durch den Abstand vom oberen Rand des Brennerventils 14 bis zum unteren Rand des Flammlochs 3.

In der Kammer 17 sind im Bereich des piezoelektrischen Wandlers mehrere elastische Rippen 2! am Feuerzeugkörper vorgesehen, die mittels ihrer Elastizität den piezoelektrischen Wandler bis zu einem gewissen Grade festhalten und ein Auswechseln des Wandlers ermöglichen, ohne das irgendwelche zusätzlichen Befestigungsmittel entfernt oder zerstört werden müssen.

Nach Einbau des piezoelektrischen Wandlers 18 wird die zweite Baugruppe, bestehend aus einem Bauteil 22, in dem zwischen zwei Anschlägen 23 und 24 die magnetische Haltevorrichtung angeordnet ist, dem Druckstock 5 mit seinem auf die Kraftspeicherfeder 25 einwirkenden Ende 5a, dem Masseelement 26 sowie der zwischen dem Druckstück 5 und dem Bauteil angeordneten Rückholfeder, in die Kammer 17 eingeschoben bis der L-förmige Ansatz 22b im Bereich des Brennerventilraumes an dem Feuerzeugkörper 1

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anliegt. Der Feuerzeugkörper 1 dient somit als Anschlag für das Bauteil 22. Dieser Anschlag gewährleistet einen stets gleichbleibenden Abstand von Masseelement 26 zu dem piezoelektrischen Wandler 18.

In Fig. 2 sind weitere Anschlagmittel 22a und 28 dargestellt, die zusammen mit dem zuvor beschriebenen Anschlag oder jeweils unabhängig voneinander vorgesehen werden können.

Anschlag 28 ist ein an der Gehäusewand des Feuerzeugkörpers innerhalb der Kammer 17 vorgesehener Absatz, der zugleich als Anschlag für das Ende 5a des Druckstückes dienen kann.

Anschlagmittel 22a besteht aus einem am Bauteil 22 vorgesehenen Arm, der auf einem ringförmigen Absatz auf dem Gehäuse des piezoelektrischen Wandlers 18 aufliegt»

Die magnetische Haltevorrichtung, die zwischen den Anschlägen 23 und 24 angeordnet und gehalten ist, besteht aus einem Magneten 29, an dessen quer zur Schiagrichtung befindlichen Polflächen Magnetleitstücke, 3o und 31, aus ferromagnetischem Material, anliegen. Die Magnetleitstücke 3o und 31,nehmen die aus den Polflächen austretenden Magnetlinien auf und führen diese dem Masseelement 26 zu, wodurch der Magnetkreis geschlossen wird. Zwischen dem an den Magnetleitstücken 3o und 31 anliegenden Flansch 32 des Masseelements und dem Magneten 29 besteht ein kleiner Luftspalt.

Das Masseelement 26 ist mit einem weiteren Flansch 33 versehen. Zwischen den beiden Flanschen 32 und 33 ist die das Masseelement 26 umgebende Kraftspeicherfeder 25 angeordnet, auf die das Ende 5a des Druckstückes 5, welches in Ruhestellung zu einem Teil an dem Flansch 32 und zu einem Teil

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an den Anschlägen 23 und 28 anliegt, einwirkt.

Fig. 3 zeigt das Bauteil 22, welches sich von dem in Fig. 2 dargestellten nur geringfügig unterscheidet» Der L-förmige Ansatz 22b dient nicht nur als Anschlag am nicht dargestellten Feuerzeugkörper, sondern auch mit seiner, die Kammer 34 begrenzenden Wand 35 auch zur Abstützung der Metallblende 2. Die Wand 35 weist eine Öffnung 36, durch die der doppelarmige Hebel zur Betätigung des Brennerventils 14 hindurchragt, auf.

Der Anschlag 23 wird durch einen im Bauteil 22 vorgesehenen Absatz gebildet. Zwischen den Anschlägen 23 und 24 ist die in Fig. 2 beschriebene magnetische Haltevorrichtung, deren einzelne Teile von einer Halteplatte 37 bedeckt sind, angeordnet.

An dem Ende 5a des Druckstückes sind Ansätze 5b zur Zentrierung und Halterung der das Masseelement umgebenden Kraftspeicherfeder 25 vorgesehen. Ein am Bauteil 22 angeformter Zapfen 38 dient zu einer definierten Anordnung der Rückholfeder 27 zwischen Bauteil 22 und dem Druckstück 5.

Bauteil 22 und Druckstück 5 bestehen vorzugsweise aus einem plastischen Material. Die Seitenwände 39 und 4o des Druckstückes 5 haben federnde Eigenschaften, so daß die im Druckstück 5 anzuordnenden Teile mühelos an dem vorgesehenen Ort eingeschoben werden können.

Bei einer Betätigung der Drucktaste 5 werden Rückholfeder und Kraftspei eherfeder 25 gespannt bis die Energie der Kraftspeicherfeder 25, die über die Magnetflußlinien ausgeübte Haltekraft des Masseelements 26 an der Haltevorrichtung übersteigt

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und das Masseelement 26 von der Haltevorrichtung löst. Unter Einwirkung der freiwerdenden Federenergie wird das Masse element 26 beschleunigt und schlägt dann anschließend auf dem piezoelektrischen Wandler 18, in dem die Hochspannung erzeugt wird, auf.

Nach Freigabe der Drucktaste 5 entspannt sich die Rückholfeder 27 und bringt dabei die Drucktaste 5 in ihre Ausgangsstellung zurück. Gleichzeitig wird das Masseelement 26 von dem Ende 5a der Drucktaste, welches an«dem Flansch 32 des Masseelementes 26 anliegt, bis zur Anlage an der Haltevorrichtung mitgenommen. Die piezoelektrische Zündvorrichtung befindet sich damit wieder in ihrer Ruhestellung, in der erneut ein Zündvorgang eingeleitet werden kann.

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Claims

S ch utz an Sprüche

Piezoelektrische Zündvorrichtung zum Zünden von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem schlagartig belastbaren piezoelektrischen Wandler, einer auf ein den Schlag ausübendes Masseelement wirkenden Kraftspeicherfeder und einer das Masseelement haltenden magnetischen Haltevorrichtung, dadurch gekennzei chne t, daß die piezoelektrische Zündvorrichtung aus zwei unabhängig voneinander herzustellenden Baugruppen besteht, die nach Einbau in einen Feuerzeugkörper eine Funktionseinheit bilden.
2. Piezoelektrische Zündvorrichtung zum Zünden von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem schlagartig belastbaren piezoelektrischen Wandler, einer auf ein den Schlag ausübendes Masseelement wirkenden Kraftspeicherfeder und einer das Masseelement haltenden magnetischen Haltevorrichtung, ge kennzeichnet durch zwei in einen Feuerzeugkörper einschiebbare Baugruppen, wovon die eine Baugruppe sämtliche bewegbaren Teile, wie Druckstück, Rückholfeder, Kraftspeicherfeder und Masseelement beinhaltet und die andere Baugruppe aus dem piezoelektrischen Wandler mit einer Elektrodenleitung zur Abnahme der erzeugten Hochspannung besteht.

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3. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t, daß eine Baugruppe gebildet ist, durch ein Bauteil zur Aufnahme einer magnetischen Haltevorrichtung, einer zwischen diesem Bauteil und dem Druckstück vorgesehenen Rückholfeder, einer in Schlagrichtung unterhalb der magnetischen Haltevorrichtung befindlichen, auf das Masseelement einwirkenden Kraftsp&icherfeder, die von dem das Bauteil teilweise umgebenden Druckstück beaufschlagbar ist.
4. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t, daß eine Baugruppe gebildet ist, durch einen piezoelektrischen Wandler mit einem oder mehreren Piezoelementen und einer Elektrodenleitung zur Abnahme der erzeugten Hochsp annung.
5. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t, daß das an der Kraftspeicherfeder anliegende Ende des Druckstückes einen oder mehrere Absätze aufweist, auf denen ein Flansch des Masseelementes aufliegt.
6. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t, daß die Kraftspeicherfeder einerseits auf einen am Masseelement vorgesehenen Flansch einwirkt und andererseits sich an einem Absatz am Druckstück abstützt«

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7. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rückholfeder und Kraftspeicherfeder unter einer geringen Vorspannung stehen, wodurch die einzelnen Teile der Baugruppe mit dem Bauteil verspannt und gehalten werden.
8» Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß Bauteil und Feuerzeugkörper Anschlagmittel aufweisen, durch die ein stets gleicher Abstand von Masseelement zu piezoelektrischem Wandler gewährleistet ist.
9. Piezoelektrische Zündvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgeken nzeichnet, daß in dem den piezoelektrischen Wandler aufnehmenden Feuerzeugkörper eine oder mehrere elastische Rippen zur Zentrierung und Halterung des piezoelektrischen Wandlers vorgesehen sind.

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