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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer hohen elektrischen Spannung, mit zwei aus Isoliermaterial bestehenden hohlen, ein Aussengehäuse und ein Innengehäuse darstellenden, gegen die
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voneinander abgewandte Enden geschlossen sind, einer einen seitlichen Hochspannungsanschluss und Masseanschlüsse an den Endflächen aufweisenden piezoelektrischen Elementeneinheit, die mit einer Endfläche an einem das geschlossene Ende der einen Gehäusehälfte bildenden Widerlager anliegt und mit deren anderer Endfläche ein Prallteil in Berührung steht, und einem in den Gehäusehälften gleitbar gelagerten, zur Stossbeaufschlagung des Prallteiles dienenden Hammer, der mit einer Stossfeder am geschlossenen Ende der andern Gehäusehälfte abgestützt ist und einen aus seiner Oberfläche seitlich herausragenden Stift besitzt,
der eine eine schräge Führungskante aufweisende Durchbrechung der einen Gehäusehälfte durchsetzt und in eine L-vormige Ausnehmung der andern Gehäusehälfte eingreift.
Eine Vorrichtung dieser Art ist als Zündfunkengenerator eines Gasfeuerzeuges aus der AT-PS Nr. 285222 bekannt. Dabei sitzt die piezoelektrische Elementeneinheit in einem eigenen Isolierrohr, das seinerseits von einem den Masseanschluss herstellenden Metallrohr umgeben ist, welches erst in der aus Isoliermaterial bestehenden Gehäusehälfte befestigt ist.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Anordnung der piezoelektrischen Elementeneinheit im Gehäuse zu vereinfachen, und besteht darin, dass bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art die piezoelektrische Elementeneinheit und die Rückstellfeder im Aussengehäuse untergebracht sind, dass die beiden Enden der Rückstellfeder nach entgegengesetzten Richtungen miteinander fluchtend achsparallel abstehen, dass das eine Federende mit einer Seite des Hammers in Berührung steht und dass das andere Federende mit dem Widerlager durch eine Bohrung des Aussengehäuses hindurch in Berührung steht.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung und Ausbildung der Rückstellfeder wird während der Hochspannungserzeugung, wobei der Hammer am Prallteil anliegt, die Masseverbindung zwischen dem Widerlager, mit dem die vom Gehäuseinnern abgewandte Endfläche der piezoelektrischen Elementeneinheit ständig in Kontakt ist, und dem an der dem Gehäuseinnern zugewandten Endfläche der piezoelektrischen Elementeneinheit anliegenden Prallteil über die Rückstellfeder und den Hammer hergestellt, wobei als Masseanschluss einer dieser Teile, zweckmässig das Widerlager, dienen kann. Die piezoelektrische Elementeneinheit ist unmittelbar in dem aus Isoliermaterial bestehenden Aussengehäuse eingebaut und es ist weder ein gesondertes Isolierrohr noch ein gesondertes Metallrohr, wie bei der bekannten Konstruktion, erforderlich.
Durch die Erfindung wird somit die Masseverbindung der beiden Endflächen, bzw. insbesondere die Massekontaktierung der dem Gehäuseinnern zugewandten Endfläche, der piezoelektrischen Elementeneinheit, was bisher bei Gehäusen aus Isoliermaterial eine Schwierigkeit darstellte, auf einfache Weise erzielt, ohne dass zusätzliche Teile erforderlich sind.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : die Fig. l, 2A und 2B eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt und perspektivisch, Fig. 3 einen Einzelteil dieser Ausführungsform, Fig. 4 Einzelheiten einer andern Ausführungsform und die Fig. 5 bis 9 weitere Ausführungsformen der Erfindung.
Die Vorrichtung gemäss Fig. l sowie den Fig. 2A und 2B besitzt ein hohles Aussengehäuse --1--, das aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, besteht. Im Hohlraum befinden sich ein Prallteil --2--, weiter ein
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--3--,Rahmen --9-- auf die in Fig. 2A erkennbare Weise einsetzbar. Der Rahmen --9-- weist einen Vorsprung - auf, der so ausgebildet ist, dass er in eine Durchbrechung --11-- eingreifen kann, die im Aussengehäuse --1-- an der gezeigten Stelle vorgesehen ist. Auf diese Weise wird der Rahmen --9-- mit dem Aussengehäuse --1-- verriegelt. Die offenen Bereiche der Rillen --7, 7'-- in den Innenwänden des
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Rillen entstehen, die an allen Rändern begrenzt sind.
Ein Innengehäuse --12-- ist mit einer Durchbrechung --13-- der in Fig. 2A erkennbaren Gestalt versehen, die insbesondere eine schräge Führungskante --13'-- aufweist. Das Innengehäuse --12-besteht aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, oder einem elektrisch leitfähigen Material. Im Innengehäuse --12-- sind ein Hammer --14-- und eine Stossfeder --15-- aufgenommen, die auf den Hammer --14-- eine
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Kraft ausübt. Der Hammer --14-- trägt auf die in den Zeichnungen gezeigte Weise einen Stift --16--, der sich durch die Durchbrechung --13-- hindurch und darüber hinaus erstreckt. Das Innengehäuse --12-- erstreckt sich durch den Rahmen --9-- und ist vom Aussengehäuse --1-- in diesem gleitbar aufgenommen.
Der Stift --16-- greift dabei mit seinen Enden in die Rillen --7, 7'-- ein.
Eine Rückstellfeder --17-- ist in einem Raum --8-- innerhalb des Aussengehäuses --1-- angeordnet.
Die zueinander entgegengesetzt liegenden Federenden --17', 17"-- der Rückstellfeder --17-- sind so geformt, dass sie mit der Achsrichtung der Rückstellfeder --17-- fluchten (vg1. Fig. 3). Ein Federende - -1'1'-- der Rückstellfeder --17-- ist in eine Bohrung --18-- des Aussengehäuses --1-- eingeführt, wobei die Spitze dieses Federendes mit dem Widerlager --6-- in Berührung steht. Das andere Federende --17"-- der Rückstellfeder --17-- ist ständig in Kontakt mit der Seite des Hammers --14--. Während das
Innengehäuse --12-- durch die Rückstellfeder --17-- nach aussen vorgespannt ist, wird zugleich seine
Bewegung aus dem Aussengehäuse --1-- hinaus wegen des Stiftes --16-- begrenzt, der sich am Rand des
Rahmens --9-- abstützt.
Wird in Fig. 1 das Innengehäuse --12-- in Richtung auf das Aussengehäuse --1-- gegen die Kraft der
Rückstellfeder --17-- beaufschlagt, so wird die Stossfeder --15-- zusammengedrückt. Wenn das
Innengehäuse --12-- weitergedrückt wird, gleitet der Stift --16-- über die Führungskante --13'--. Das führt dazu, dass der Stift --16-- ausser Eingriff mit den Seitenwänden der Rillen 7'-gebracht wird.
Das führt wieder dazu, dass der Hammer --14-- sich schlagartig unter der Einwirkung der Kraft der
Stossfeder --15-- nach links bewegt und auf den Prallteil --2-- aufschlägt. Das hat zur Folge, dass die piezoelektrischen Elemente --3, 5-- eine Hochspannung erzeugen. Wenn der Prallteil --2-- vom Hammer - getroffen wird, ist er mit dem Widerlager --6-- über den Hammer --14-- und die Rückstellfeder - elektrisch verbunden.
Das Aussengehäuse --1-- besteht aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, und die Seiten des Aussenge- hauses-l-haben keine L-förmigen Durchbrechungen. Vielmehr sind die inneren Seitenwände des Aussengehäuses --1-- mit den L-förmigen Rillen --7 und 7'-- versehen. Das führt dazu, dass der beim Auftreffen des Hammers --14-- auf den Prallteil --2-- erzeugte Lärm nicht durch das Aussengehäuse--1-hindurch nach aussen treten kann. Das Schlaggeräusch wird damit gedämpft.
Da überdies bei dieser Ausführungsform der Rahmen --9-- in das Aussengehäuse --1-- eingesetzt und an diesem befestigt ist, so dass die Endfläche des Rahmens --9-- die Seitenwände der L-förmigen Rillen - -7, 7'-- bildet, ist die Herstellung des Aussengehäuses --1-- erleichtert und es ist mechanisch stabiler.
Der Längsschnitt gemäss Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Erzeugung einer hohen elektrischen Spannung mit Innengehäuse und Aussengehäuse, wobei die beiden L-förmigen Rillen --7, 7'-- auf einander gegenüberliegenden Innenwänden des Aussengehäuses --1-- vorgesehen sind, u. zw. derart, dass sie ihrer Winkellage nach gegeneinander um 180 verdreht sind, wie das den Fig. 2A und 2B deutlich entnommen werden kann. Praktisch sind deshalb zwei vorstehende Enden des Stiftes --16-- am Hammer --14-- und zwei Durchbrechungen --13-- am Innengehäuse --12-- vorgesehen. Die zwei vorstehenden Enden des Stiftes --16-- kommen mit den entsprechenden L-förmigen Rillen in Eingriff und wirken mit diesen zusammen, u. zw. durch die Durchbrechungen hindurch.
Fig. 2A zeigt eine Seite des Stiftes und die dazugehörige Durchbrechung.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform. Während in der oben erläuterten Ausführungsform der Vorsprung --10-- in die Durchbrechung --11-- eingreift, um den Rahmen --9-- gegenüber dem Aussengehäuse --1-- zu verriegeln, ist in der Ausführungsform von Fig. 4 ein nach innen biegbarer Rand des Aussengehäuses --1-- vorgesehen, welcher den Rahmen --9-- im Aussengehäuse --1-- festlegt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform. Gleiche Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1. Zusätzlich ist ein Vorsprung --20-- an einem Ende des Aussengehäuses --1-- ausgebildet. Die äussere Umfangsfläche des Vorsprunges --20-- ist mit einem Gewinde versehen. Ein Widerlager --21-- weist an einem Ende eine axiale Bohrung mit einem Innengewinde auf. Durch Aufschrauben des Widerlagers - auf den Vorsprung --20-- des Aussengehäuses --1-- wird das Widerlager --21-- am Ende des Aussengehäuses --1-- fixiert.
Hiebei wird die Endfläche des piezoelektrischen Elementes --5-- in Berührung mit dem Widerlager --21-- gebracht, wobei zur Herstellung der elektrischen Verbindung eine elektrisch leitfähige Beschichtung --22-- auf eine äussere Umfangsfläche des Widerlagers --21-- und des Aussengehäuses --1-- aufgebracht ist.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine elektrisch leitende Platte --23-- mit ihrem einen Ende sandwichartig zwischen Widerlager --6-- und Aussengehäuse --1-- aufgenommen ist.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 7 erbringen den Vorteil, dass die Vorrichtung leicht geerdet werden kann, was durch blosses Einsetzen in ein Metallgehäuse, wie ein Feuerzeug, geschieht, wenn das Widerlager --21-- in Kontakt mit dem Metallgehäuse steht. Überdies ist gemäss Fig. 5 die
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--22-- aufAussengehäuse --1-- aufgebracht, das aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, besteht. Gemäss Fig. 7 ist die elektrisch leitende Platte --23-- vorgesehen. Deshalb kann die Vorrichtung leicht geerdet werden, wenn man die elektrisch leitfähige Beschichtung --22-- oder die elektrisch leitende Platte --23-- mit dem Metallgehäuse in Kontakt bringt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied bezüglich der Ausführungsform nach Fig. l besteht darin, dass ein elastisches Material, wie Gummi, in einem Raum hinter dem Widerlager --6-- eingesetzt wird. Wird bei dieser Ausführungsform der Prallteil --2-- vom Hammer --14-getroffen, so wird die vom Prallteil --2--, der die in den Zeichnungen gezeigte Gestalt aufweist, dem piezoelektrischen Element --3--, dem Mittenkontakt --4-- und dem piezoelektrischen Element --5-- sowie dem Widerlager --6-- übertragene Kraft durch den elastischen Teil --23'-- absorbiert, was die Schlaggeräusche weiter vermindert.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausbildung des Innengehäuses bei einer andern Ausführungsform der Vorrichtung. Das Innengehäuse --12-- hat dabei die Form einer im Querschnitt quadratischen Röhre mit zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken und zwei einander in den andern Ecken gegenüberliegenden Bogenformen. Der Stift --16-- steht über die Durchbrechung --13-- der in Fig. 8 gezeigten Gestalt hinaus, die in der Seitenwand des Innengehäuses --12-- ausgebildet ist. Die Enden des Stiftes - -16-- liegen dabei im Bereich der Bogenecken --24, 24'--.
Bei dieser Ausführungsform sind die Querabmessungen des als quadratisches Rohr ausgebildeten AuBengehauses-l-fur die gleitende Aufnahme des Innengehäuses --12-- gegenüber denjenigen Konstruktionen, bei denen das Innengehäuse absolut quadratischen Querschnitt aufweist, geringer. Diese Verminderung führt auch zu einer Verminderung der Gesamtabmessungen der Vorrichtung.