Feuerzeug <B>für</B> Betrieb <B>mit</B> Flüssiggas Die Erfindung betrifft ein Feuerzeug für Betrieb mit Flüssiggas und mit einer Zündung mit piezoelektri schen Elementen als Spannungsquelle.
Es sind bereits verschiedene Typen von Zündvor richtungen vorgeschlagen und ausgeführt worden, wel che piezoelektrische Elemente als Spannungsquelle ver wenden. In diesen Zündvorrichtungen werden die pie zoelektrischen Elemente einem statischen Druck oder einer von allen Seiten wirkenden Druckkraft ausge setzt, so dass eine Spannung entsteht, welche zur Zün dung des Gases verwendet wird. Diese Arten von Zündvorrichtungen sind für Kolbenbrennkraftmaschi- nen wie auch für Feuerzeuge für Betrieb mit Flüssiggas entwickelt worden, auf welche sich die vorliegende Er findung bezieht.
Bei den bekannten piezoelektrischen Zündvorrichtungen wird eine Druckkraft auf die piezo elektrischen Elemente ausgeübt, so dass eine Spannung entsteht, welche zum Entzünden des Brennstoffes ver wendet werden kann. Die bekannten Zündvorrichtun gen bilden jedoch nur eine einfache Kombination einer Druckvorrichtung für ein piezoelektrisches Element sowie einer Zündung. Die bekannten Zündvorrichtun gen hatten daher praktisch eine Reihe von bedeuten den Nachteilen.
So hat im allgemeinen die Spannung, welche in einem piezoelektrischen Element durch eine statische Kraft oder einen Druck gebildet wird, einen verhältnis- mässig niedrigen Wert gegenüber dem Fall, wo auf die Elemente eine dynamische Kraft einwirkt. Um daher Energie zu erhöhen, welche in einem piezoelektrischen Element erhältlich ist, muss die Spannung der piezo elektrischen Elemente erhöht werden, oder es muss ein Mechanismus verwendet werden, welcher einen grösse- ren statischen Druck bildet.
Zündvorrichtungen, wie sie bei Feuerzeugen zum Betrieb mit Flüssiggas verwendet werden, sind verhält- nismässig klein. Es ist daher nicht möglich, die im pie zoelektrischen Element gebildete elektrische Energie durch eine Erhöhung der Spannung der Elemente zu vergrösseren. Ausserdem ist es zur wirksamen Zün- dung des Gases bei seiner Strömung, wie dies bei einem Feuerzeug mit Flüssiggas der Fall ist, erforder lich, einen Brenner vorzusehen, welcher eine optimale Mischung des Gases mit der Luft im Bereich des Bren ners bildet, in welchem die Zündenergie entladen wird.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Feuerzeuges der erwähnten Art zum Ziel, bei welchem der Mecha nismus zur Bildung eines statischen Druckes, welcher auf die piezoelektrischen Elemente einwirkt, sowie der Mechanismus zur Betätigung des Ventiles in einem kleinen Raum innerhalb des Gehäuses des Feuerzeuges angeordnet sind, wobei die Bildung der hohen Span nung und die Ausströmung von Gas in einem genau bestimmten zeitlichen Verhältnis entstehen.
Das erfindungsgemässe Feuerzeug, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch eine Rahmenkonstruktion, die fest im Gehäuse des Feuer zeuges angeordnet ist, wobei eine piezoelektrische Ein heit in der Rahmenkonstruktion befestigt ist und mit einem Teil versehen ist, welcher der Ausübung eines Druckes auf die piezoelektrische Einheit dient, einen nockenartigen Teil, welcher an einem Betätigungsteil angeordnet ist und zur Zusammenwirkung mit dem Teil zur Ausübung des Druckes bestimmt ist,
sowie mindestens ein Betätigungsorgan zur Betätigung eines Ventiles für die Zufuhr des Flüssiggases zu einem Brenner unter dem Einfluss des Betätigungsteiles.
Weitere Einzelheiten und die damit verbundenen Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht mit Teilschnitt einer be vorzugten Auführung eines erfindungsgemässen Feuer zeuges für Flüssiggas, Fig.2 einen axialen Schnitt des Feuerzeuges aus der Fig. 1, Fig.3 einen vertikalen Teilschnitt in grösserem Masstab einer bevorzugten Ausführung des Brenners des Feuerzeuges, Fig.4 einen der Fig.3 entsprechenden Schnitt einer abgeänderten Ausführung des Brenners zusam men mit den zugeordneten wichtigsten Teilen des Feuerzeuges,
wobei dieses in Ansicht in grösserem Masstab dargestellt ist, Fig.5 eine Teilansicht mit Teilschnitt einer abgeän derten Ausführung des Brenners, Fig.6 einen der Fig.3 entsprechenden Schnitt einer weiteren abgeänderten Ausführung des Brenners, Fig.7 einen Schnitt nach der Linie A-A in der Fig.6 eines wasserabstossenden Befestigungsteiles für die Elektrode, Fig.8 einen der Fig.7 entsprechenden Schnitt mit einer anderen Ausführung des wasserabstossenden Be festigungsteiles, Fig.9 einen der Fig.7 entsprechenden Schnitt mit einer weiteren Ausführung des wasserabstossenden Be festigungsteiles, Fig.10 einen Teilschnitt der zwischengeschalteten Funkenstrecke aus der Fig.2 in grösserem Masstab und Fig.11 ein Schaltschema des Stromkreises zur Spannungsbildung.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausfüh rung des Feuerzeuges für Betrieb mit Flüssiggas darge stellt, wobei das Feuerzeug ein vertikales Gehäuse 1 und eine hohle Basis 2 enthält, auf welcher das Ge häuse 1 befestigt ist. Die Basis enthält einen kegel- stumpfförmigen Teil 3, einen mit einem Flansch und einem Aussengewinde versehenen zylindrischen Teil, 4, einen tellerförmigen oberen Deckel 5 mit einem nach unten gerichteten Rand und einer zentralen Ge windebohrung 5', in welcher der zylindrische Teil ein geschraubt ist sowie einen tellerförmigen unteren Teil 6, welcher einen nach oben gerichteten Rand aufweist.
Der Flansch des zylindrischen Teiles 4 stützt sich ge gen die obere Fläche des oberen Deckels 5, welche die zentrale Bohrung 5' umschliesst. Das Gehäuse 1 und die Basis 2 sind miteinander durch eine Mehrzahl von Schrauben 7 verbunden. Innerhalb des Deckels 5 be findet sich ein kleinerer tellerförmiger Einsatz 8, des sen äussere Form in die innere Form des tellerförmi gen Deckels 5 eingepasst ist. Der Einsatz hat eine zen trale Gewindebohrung 8', welche das Gewinde am Umfang des zylindrischen Teiles 4 umschliesst. Der Einsatz 8 ist an seiner unteren Fläche mit runden Vor sprüngen 8" versehen, von denen jeder eine Gewinde bohrung enthält. In der Gewindebohrung jedes der Vorsprünge 8" ist ein Verbindungsteil 9 mit einem Vorsprung 9' mit Aussengewinde befestigt.
Jeder der Verbindungsteile 9 ist ausserdem mit einer zentralen Gewindebohrung 9" versehen, welche der Aufnahme einer Schraube 10 dient, welche sich durch den unte ren tellerförmigen Teil 6 von unten in die Bohrung 9" des Verbindungsteiles 9 erstreckt. Die Höhe des Ver bindungsteiles 9 ist so gewählt, dass die entgegenge- setzten Ränder des Deckels 5 und des unteren Teiles 6 einen Zwischenraum bilden, der durch einen Flansch 11' eines zwischen den Teilen 5 und 6 angeordneten Zierringes 11 ausgefüllt wird.
Ein Rahmen 12 mit rechteckigem Querschnitt erstreckt sich im Gehäuse 1 in vertikaler Richtung und enthält Lappen, welche sich im wesentlichen rechtwinklig zu den vertikalen Wän den des Rahmens nach aussen erstrecken und am un teren Ende des Gehäuses 1 durch die Schrauben 7 befestigt sind. Die Schrauben 7 verbinden gleichzeitig das Gehäuse 1 mit der Basis 2. Innerhalb des Rah mens 12 ist eine Vorrichtung zur Bildung von Hoch spannung angeordnet, welche piezoelektrische Ele mente als Spannungsquelle verwendet und die im fol genden genauer beschrieben wird.
Die Hochspannungs vorrichtung enthält im allgemeinen eine Rahmenkon struktion, welche einen äusseren Rahmen 13 und einen inneren Rahmen 13' enthält. Die Rahmenkonstruktion enthält von oben nach unten betrachtet einen Schuh 14, einen exzentrischen Nocken 15 mit einer Welle, welcher der Ausübung von Druck auf piezoelektrische Teile über eine Druckplatte dient, die Druckplatte 16, eine piezoelektrische Einheit, welche ein Paar von ent gegengesetzt in Serie geschalteten piezoelektrischen Elementen 17 und 17' enthält, die zwischen ihren ent gegengesetzten Enden eine Kontaktplatte 18 enthalten, eine Scheibe 19 und einen Keil 20.
Der äussere Rah men 13 ist am Rahmen 12 durch Schrauben befestigt, von denen in der Fig. 2 nur eine dargestellt ist. Der In nenrahmen 13' ist am äusseren Rahmen 13 durch nichtdargestellte geeignete Mittel befestigt. Die dreh bare Welle des exzentrischen Nockens 15 erstreckt sich durch die entgegengesetzten Seiten des äusseren Rah mens 13 und ist in nichtdargestellten Lagern gelagert, welche ihrerseits im äusseren Rahmen 13 befestigt sind. Ein Betätigungshebel 21 ist in seiner Mitte fest an der drehbaren Welle des exzentrischen Nockens 15 befestigt und ist zusammen mit der Nockenwelle schwenkbar.
Der Betätigungshebel 21 trägt an seinem oberen Ende einen Betätigungsteil in der Form einer Rolle 22. Am unteren Ende des Hebels ist ein Betäti gungsteil für ein Ventil in der Form einer Rolle 23 an geordnet. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Ge häuse 1 in einer seiner Wände mit einer Öffnung 1' versehen. Eine Endwand des Rahmens 12 ist am obe ren Ende ausgeschnitten, wobei eine seitliche Tasten anordnung 24 in der Öffnung des Gehäuses und im ausgeschnittenen Teil des Rahmens 12 gleitend geführt ist. Die Tastenanordnung 24 enthält einen äusseren Block 25, einen inneren Block 25' und einen An schlagteil 26, wobei die einzelnen Teile durch Schrau ben miteinander verbunden sind.
Der innere Block 25' ist an seinem Ende mit einem Einschnitt 25" versehen, in welchem die Rolle 22 des Betätigungshebels 21 glei tend geführt ist. Ein L-förmiger Betätigungshebel 27 für ein Ventil ist in seinem unteren Ende schwenkbar mit dem Rahmen 12 verbunden, und zwar in einer Stellung, in welcher das obere Ende des Hebels gegen die untere Rolle 23 des Hebels 21 abgestützt ist. Das untere Ende des Hebels 27 umschliesst den Schaft einer Düse 28 unterhalb eines Flansches, wobei die Düse ihrerseits an einen Behälter 30 mit Flüssiggas durch einen federbelasteten Ventilmechanismus ange schlossen ist. Der Ventilmechanismus enthält ein Ven til 29, welches im Behälter 30 angeordnet ist.
Wenn dabei der Betätigungshebel 21 so bewegt wird, dass er den Hebel 27 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt, zieht das untere Ende des Hebels 27 die Düse 28 nach oben, so dass Brennstoff aus dem Behälter 30 durch das innen angeordnete Ventil 29 und die Düse in einen Zündbereich strömt, welcher später beschrieben wird. Wenn andererseits der Hebel 21 so bewegt wird, dass er eine Schwenkbewegung des Hebels 27 im entgegen gesetzten Sinn, d. h. im Uhrzeigersinn gestattet, so drückt der L-förmige Hebel 27 die Düse 28 nach un ten und schliesst das Ventil 29, wodurch die Strömung des Brennstoffes aus dem Behälter 30 unterbrochen wird.
Das Ventil 29 enthält einen Einstellring 31 für die Gasströmung, welcher fest in einer Öffnung 32 an geordnet ist, die in einem nach innen gebogenen Teil der unteren Wand des Rahmens 12 ausgebildet ist. Der Behälter 30 erstreckt sich mit seinem oberen Ende in das Gehäuse 1 und mit seinem unteren Ende in die Teile 3 und 4 der Basis 2. Der Behälter 30 ist in seiner Mitte durch einen elastischen Teil 33 aus Kunststoff befestigt, welcher im kegelstumpfförmigen Teil der Basis 2 angeordnet ist. Im unteren Ende des Behälters 30 ist ein Einspritzventil 34 angeordnet. Das untere Ende des Behälters 30 ist mit einem unrunden Vor sprung 35 versehen.
Im Vorsprung 35 ist ein Einstell knopf 36 für die Gasströmung angeordnet, welcher in einem vorspringenden mittleren Teil des unteren teller förmigen Teiles 6 angeordnet ist. Wenn der Knopf 36 in der einen oder in der anderen Richtung gedreht wird, wird der Behälter 30 gegenüber dem Einstellring 31 gedreht, welcher in der Öffnung 32 befestigt ist. Dadurch kann die zeitliche Strömungsmenge der Aus strömung des Gases aus dem Behälter durch das Ventil 29 und die Düse 28 eingestellt werden.
Entlang der inneren Wand des Gehäuses 1 er streckt sich eine Leitung 37 nach oben. Das obere Ende der Leitung 37 endet an einer Stelle, die sich in einem geringen Abstand vom oberen Ende des Rah mens 12 befindet. Das untere Ende der Leitung 37 ist an die Kontaktplatte 18 angeschlossen. Eine andere Leitung 37', deren eines Ende mit einer Anode 39 ver bunden ist, erstreckt sich entlang der inneren Wand des Gehäuses 1 nach unten und endet kurz vor dem oberen Ende der Leitung 37. Dadurch wird eine zwi schengeschaltete Funkenstrecke 38 zwischen den bei den Leitern gebildet, welche von einem Isolator 38' umgeben ist.
Die Anode 39 ist in einem Befestigungs teil 40 angeordnet, in welchem gleichzeitig eine Kathode 41 gegenüber der Anode 39 angeordnet ist. Die Kathode 41 ist an einen Leiter 42 angeschlossen, welcher sich von der Kathode 41 entlang der inneren Wand des Gehäuses 1 im Abstand von der Leitung 37' nach unten erstreckt. Das andere Ende der Leitung 42 ist an den Rahmen 12 angeschlossen. Der Befesti gungsteil 40 für die Elektroden ist in der oberen Wand des Gehäuses 1 angeordnet und hat einen zentralen Gaskanal a. Im unteren Bereich des Befestigungsteiles 40 ist ein Mischrohr 43 für das Gas eingeschraubt, derart, dass es eine Verlängerung des Gaskanales bil det. Quer zur Verbindungsstelle des Befestigungsteiles 40 und des Mischrohres 43 ist ein Drahtsieb 44 ange ordnet.
Am oberen Ende des Befestigungsteiles 40 für die Elektroden ist eine Flammdüse 45 angeordnet, wel che mit dem Gaskanal a in Verbindung steht. Der Be festigungsteil 40 hat ein ausgeweitetes oberes Ende 40', welches sich gegen die innere Seite der oberen Wand des Gehäuses 1 unter dem Einfluss der Kraft einer Feder abstützt, wodurch verhindert wird, dass der Befestigungsteil aus dem Gehäuse 1 springt. Das Mischrohr 43 ist mit primären Luftöffnungen 46' im unteren Bereich seiner Wand versehen. Im unteren Be reich des Mischrohres 43 befindet sich ein Gasrohr 47. Das Gasrohr 47 hat einen unteren verengten Bereich, welcher gleitend in einer Öffnung in der oberen Wand des Rahmens 12 geführt ist.
Auf dem Gasrohr 47 ist ein Verbindungsteil 48 aufgeschraubt, welcher an einer Stelle unterhalb der oberen Wand des Rahmens 12 ein Ende einer Gasleitung 49 enthält, deren anderes Ende an die Düse 28 angeschlossen ist. Die Flammendüse 45, der Befestigungsteil 40, das Mischrohr 43, das Gasrohr 47 und der Verbindungsteil 48 sind axial un tereinander derart ausgerichtet, dass sie gemeinsam einen Brenner bilden. Der auf diese Weise gebildete Brenner ist zwischen der oberen Wand des Gehäuses 1 und der oberen Wand des Rahmens 12 beweglich.
Dadurch, dass eine Druckfeder 50 vorgesehen ist, wel che das Mischrohr 43 umschliesst und zwischen der unteren Seite des Befestigungsteiles 40 und der oberen Wand des Rahmens 12 angeordnet ist, wird der ganze Brenner gegen die obere Wand des Gehäuses 1 ge drückt, so dass die einzelnen Teile des Brenners in einer bestimmten gegenseitigen Stellung gehalten wer den.
Zur Betätigung des Feuerzeuges wird die Tastenan ordnung 24, welche normalerweise in der Stellung nach der Fig. 1 gehalten wird, durch die Druckkraft eines Fingers, vorzugsweise des Daumens gegen die entgegengesetzte innere Wand des Gehäuses 1 ge drückt. Die Rolle 22, die sich am oberen Ende des Be tätigungshebels 21 befindet und im Einschnitt 25" im inneren Block 25' angeordnet ist, wird bewegt, wodurch der Betätigungshebel 21 und der exzentrische Nocken 15, welcher am Hebel angeordnet ist, im Uhr zeigersinn entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 geschwenkt werden.
Die Schwenkbewegung des Hebels 21 und des exzentrischen Nockens 15 im Uhrzeiger sinn hat zur Folge, dass der Nocken 15 die piezoelek- trischen Elemente über die Druckplatte 16 zusammen drückt, wobei eine hohe Spannung entsteht, deren positive Polarität durch die Leitung 37, die Funken strecke 38 und die Leitung 37' der Anode 39 zuge führt wird. Die negative Polarität der Spannung wird durch den Rahmen 12 und die Leitung 42 der Kathode 41 zugeführt, so dass in der Funkenstrecke, welche durch die entgegengesetzten Elektroden 39 und 41 ge bildet wird, Funken entstehen.
Gleichzeitig hat die Schwenkbewegung des Betätigungshebels 21 im Uhr zeigersinn zur Folge, dass der L-förmige Hebel 27, auf welchen die untere Rolle 23 des Hebels 21 einwirkt, im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird, so dass das untere Ende des Hebels die Düse 28 nach oben zieht.
Das unter Druck stehende Gas strömt darauf aus dem Behälter 30 durch das Ventil 29 und die Düse 28 in die Gasleitung 49, welche das Gas dem Mischrohr 43 zuführt, in welchem das Gas mit der primären Luft ge mischt wird, welche in das Mischrohr durch die primä ren Luftöffnungen 46 gelangt. Die Gas-Luft-Mischung steigt nach oben zur Funkenstrecke zwischen den Elek troden 39 und 41 und wird durch die Funken entzün det, welche in der Funkenstrecke 38 in der erwähnten Weise gebildet werden. Die entstehende Flamme zieht durch das obere Ende der Flammendüse 45 nach aus sen.
In der Figur 3 ist eine abgeänderte Form eines Brenners dargestellt, welcher beim Feuerzeug nach den Figuren 1 und 2 verwendet werden kann. Der Brenner nach der Fig.3 enthält einen offenen oberen zylindri schen Abschnitt 51, einen mit diesem koaxialen offe nen unteren zylindrischen Abschnitt 52, dessen oberes Ende im unteren Ende des oberen Abschnittes einge schraubt ist sowie einen unteren Teil 53, dessen ver engtes oberes Ende fest im unteren Ende des unteren zylindrischen Abschnittes 52 eingeführt ist. Der untere Teil 53 ist mit einer zentralen Gasöffnung 54 versehen. Das Paar von Elektroden 39 und 41 ist in einem Paar von diametral entgegengesetzten Bohrungen ange bracht, die in der Wand des oberen Abschnittes 51 ausgebildet sind.
Die Elektroden sind horizontal gegen einander im Abstand voneinander angeordnet, wobei sich ihre vorderen Enden in einen Gaskanal a im obe ren Abschnitt erstrecken, so dass zwischen ihnen eine Funkenstrecke entsteht. Die Elektrode 39 ist an den negativen Pol der Spannungsquelle entsprechend der Darstellung in der Fig.2 angeschlossen. Die zweite Elektrode 41 ist an den entgegengesetzten Pol der Quelle angeschlossen. Wie aus der Fig.3 ersichtlich ist, ist die Anode 39 in einem Isolierteil 55 angeordnet, welcher seinerseits in der Bohrung der Wand des obe ren zylindrischen Abschnittes 51 befestigt ist. Ein Drahtsieb 51a ist an der Verbindungsstelle zwischen dem oberen und dem unteren zylindrischen Abschnitt 51 und 52 angeordnet und erstreckt sich quer zum Gaskanal a.
Das Drahtsieb 51a kann durch eine poröse Platte oder ein anderes mit Öffnungen versehenes Ele ment ersetzt werden. Der untere zylindrische Abschnitt 52 ist mit Öffnungen 46' für primäre Luft versehen, die in seiner Wand in der gleichen Weise ausgeführt sind, wie dies bei der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 der Fall war. Der untere Teil 53 enthält einen nach unten gerichteten verengten Vorsprung 53', an welchen das obere Ende der Gasleitung 49 angeschlossen ist.
Auf diese Weise wird erreicht, dass, wenn der Behälter in der beschriebenen Weise geöffnet wird, der Brenn stoff aus dem Behälter durch das Ventil 29, die Düse 28 und die Gasleitung 49' in die Öffnung 54 im unteren Teil 53 strömt. Dort wird das Gas mit der primären Luft vermischt, welche in den Abschnitt 52 durch die Luftöffnungen 46' strömt. Die Gasluftmischung steigt durch den oberen Abschnitt 52 und das Drahtsieb 51a in den oberen Abschnitt 51. Wenn die Mischung durch das Drahtsieb 51a strömt, stösst die Mischung gegen die Drähte des Siebes, so dass eine turbulente Strö mung entsteht, in welcher das Gas und die Luft voll ständig miteinander vermischt werden.
Die auf diese Weise gebildete Gasluftmischung strömt darauf durch den oberen Abschnitt des Gaskanales a nach oben und erreicht schliesslich das obere Ende des Brenners. Wenn zwischen den Elektroden 39 und 41 in der er wähnten Weise eine hohe Entspannung entsteht, wäh rend die Mischung durch den Kanal a strömt, so ent stehen in der Funkenstrecke zwischen den Elektroden 39 und 41 Funken, durch welche die Gasluftmischung in explosiver Weise entzündet wird. Die entstehende Flamme tritt durch das obere Ende des Brenners nach aussen.
Bei der beschriebenen Ausführung des Bren ners können das Gas und die Luft genau miteinander in einem Verhältnis vermischt werden, welches zur Entzündung durch die Funken geeignet ist, nachdem sie durch das Drahtsieb 51a geströmt sind. Ausserdem kann verhindert werden, dass die Elektroden 39 und 41 der entstehenden Flamme ausgesetzt sind, so dass die Gefahr einer Erosion der Elektroden auf ein Mini mum begrenzt ist. Gleichzeitig wird die Gefahr vermie- den, dass die Elektroden durch fremde Gegenstände verletzt werden können, was einen ungünstigen Ein- fluss auf die Funktion der Funkenstrecke hätte.
In der Fig.4 ist eine weitere Ausführung eines Brenners dargestellt, bei welchem eine sichere Zün dung des Gases erfolgt, auch wenn die Funken eine verhältnismässig niedrige Spannung haben. Der Behäl ter 130 aus der Fig.4 ist mit einem ersten Ventil 129 und einem zweiten Ventil 129' versehen, aus welchen Gas ausströmen kann, wenn ihre nicht dargestellte Düse angehoben wird. Ein horizontal beweglicher Be tätigungsteil 58 ist über den beiden Ventilen 129 und 129' angeordnet.
Der Betätigungsteil 58 enthält zwei Teile 59 und 60 zum Öffnen und zum Schliessen der Ventile, welche Schlitze enthalten, die die Ventile um- schliessen. Der erste Teil 59 ist stufenförmig ausgebil det. Der zweite Teil 60 hat einen nach oben gerichte ten Bogen in seiner Mitte. Der Betätigungsteil 58 ent hält ausserdem einen Vorsprung 58', an welchem ein Nocken 115 schwenkbar befestigt ist. über dem Betäti gungsteil 58 befindet sich ein L-förmiger Rahmenteil 61, dessen ein vertikaler Arm eine piezoelektrische Einheit 17' trägt. Am anderen, horizontalen Arm ist schwenkbar ein Schlagteil 62 befestigt.
Wie aus der Fig.4 ersichtlich ist, ist der Schlagteil 62 an seinem oberen Ende schwenkbar gelagert und erstreckt sich von dort parallel zum anderen Arm des Rahmens. Eine Feder 63 ist mit einem Ende am ersten Arm des Rahmens 61 befestigt, und mit dem anderen Ende am Schlagteil 62 unterhalb eines Schwenkpunktes, so dass sie normalerweise den Schlagteil gegen die piezoelektri- sche Einheit 17' drückt.
Eine Hauptgasleitung 149 ist mit ihrem unteren Ende an die Düse 128 des ersten Ventilen 129 angeschlossen und erstreckt sich entlang der vertikalen Wand des nichtdargestellten Gehäuses, Das obere Ende der Gasleitung 149 ist zuerst recht winklig abgebogen und erstreckt sich durch eine Wand des Brenners, welcher bei dieser Ausführung einen zylindrischen Teil 151 enthält, der oben offen ist, sowie einen unteren Teil 153, welcher einen verengten Vorsprang 153' aufweist. Das obere Ende der Gaslei tung 149 ist rechtwinklig zum horizontalen Abschnitt abgebogen und erstreckt sich vertikal nach oben im oberen Ende des Brenners und bildet eine Gasdüse 145.
Wenn bei, dieser Ausführung der Betätigungsteil 58 in der Richtung des in der Fig.4 eingezeichneten Pfeiles X in eine bestimmte Entfernung bewegt wird, bewegt sich der Teil 59 entlang der Düse 128' in der gleichen Richtung. Dabei erfasst der erhöhte Abschnitt des Teiles 59- den Flansch der Düse 128 und hebt ihn an, wodurch das Ventil 129 geöffnet wird. Zur glei chen Zeit wird auch der Teil 60 entlang der zugeord neten Düse 128' bewegt, die in seinem Schlitz geführt ist, bis der mittlere gewölbte Teil den Flansch der Düse 128 hebt und auf diese Weise das Ventil öffnet.
wenn die Ventile auf diese Weise geöffnet werden, strömt ein Teil des Gases aus dem Behälter 130 durch das erste Ventil, die Düse und die Gasleitung 149 und drückt an der Düse 145 nach aussen. Zur gleichen Zeit strömt ein anderer Teil des Gases aus dem Behälter durch eine zweite Leitung 149' und gelangt in den Gaskanal im zylindrischen Teil 151. Wenn der Betäti gungsteil 58 in der Richtung des Pfeiles X in der be schriebenen Weise bewegt wird, wird gleichzeitig der Nocken 115, der am Betätigungsteil 58 schwenkbar befestigt ist, im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt und verursacht eine Bewegung des Schlagteiles 62 von der piezoelektrischen Einheit weg im Gegenuhrzeigersinn, wobei in .der Feder 63 Energie gespeichert wird.
Bei einer weiteren Bewegung des Betätigungsteiles 58 in der gleichen Richtung wird der Schlagteil 62 durch die Nocken 115 freigegeben, worauf sich der Schlagteil 62 rasch zur piezoelektrischen Einheit 17' bewegt und ge gen diese mit einer grossen Kraft stösst, welche durch den Einfluss der in der Feder 63 gespeicherten Energie gebildet wird. Dadurch entsteht eine innere Spannung in den piezoelektrischen Elementen der Einheit 17', so dass die Einheit eine hohe Spannung bildet. Die so ge bildete hohe Spannung wird durch die Leiter, die vor gesehen sind, entgegengesetzten Elektroden 139 und 141 zugeführt, wobei ein Funken in der Funkenstrecke zwischen den Elektroden entsteht.
Die auf diese Weise gebildeten Funken züden das Gas, welches vorher mit primärer Luft vermischt wurde, welche in den zylindri schen Teil 151 durch Luftöffnungen 146 einströmte, während das Gas in den zylindrischen Teil eingeführt wurde. Die auf diese Weise entzündete Mischung von Gas und Luft umschliesst und entzündet das Gas, wel ches aus der Düse 145 nach aussen strömt. Wenn der Betätigungsteil 58 weiter in der Richtung des Pfeiles X bewegt wird, verlässt der mittlere gewölbte Abschnitt des Teiles 60 die zugeordnete Düse 128'. Die Düse kann sich dabei senken, wodurch das zweite Ventil 129' geschlossen wird und die Strömung des Gases aus dem Behälter 130 unterbricht.
Die Strömung des Gases aus dem Behälter 130 durch das Ventil 129 und die Gasleitung 149 zur Düse 145 wird jedoch fortgesetzt, so dass die Flamme an der Düse 145 weiter brennt. Wenn diese Flamme gelöscht werden soll, wird der Be tätigungsteil 58 in der Richtung des Pfeiles v zurück bewegt, bis die Teile 59 und 60 von neuem die in der Fig.4 dargestellte Stellung einnehmen, in welcher sich der höhere Bereich des ersten Teiles 59 ausserhalb des Bereiches der Düse 128 befindet, so dass die Düse das zugeordnete Ventil schliessen kann. Der zentrale . ge wölbte Abschnitt des zweiten Teiles 60 hat ebenfalls die zugeordnete Düse 128' verlassen, so dass das Ven til 129' geschlossen ist. Die Strömung von Gas aus dem Behälter 130 ist vollständig unterbrochen.
Der Nocken 115 erfasst von. neuem den Schlagteil 62, so dass die einzelnen Teile des Feuerzeuges für einen nächsten Arbeitszyklus bereit sind.
Die Fig.5 zeigt eine weitere Ausführung eines Brenners, welcher im wesentlichen gleich ist wie der Brenner nach der Fig.4 mit der Ausnahme, dass der zylindrische Teil 151 aus der Fig.4 durch einen zylin drischen Teil 251 ersetzt ist, welcher aus einem geeig neten elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, und dass die Gasleitung 249, die aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, gleichzeitig als negative Elektrode dient und an den negativen Pol der piezo elektrischen Einheit angeschlossen ist, so dass die Elektrode 139 aus der Fig.4 entfällt.
In der Fig.6 ist eine weitere Ausführung des Bren ners dargestellt, welcher aus einem Material hergestellt ist, das gegen die bei der Verbrennung des Gases ent stehende Wärme ausreichend widerstandsfähig ist. Bei der Ausführung nach der Fig.6 enthält der Brenner einen zylindrischen Teil 351, welcher aus einem gegen Wärme widerstandsfähigen Material, wie z. B. Steatit besteht. An den Teil 351 schliesst sich ein elektrisch isolierender Befestigungsteil 340, welcher aus einem geeigneten wasserabstossenden Material wie z. B. einem Kunstharz hergestellt ist. Die Elektroden 339 und 341 sind im Befestigungsteil 340 in der gleichen Weise entgegengesetzt angeordnet, wie das bei den vor herigen Ausführungen der Fall war.
Die Elektroden 339 und 341 sind elektrisch mit den entgegengesetzten Polen der piezoelektrischen Einheit (nicht dargestellt), verbunden. Die Ausführung nach der Fig. 6 ist insbe sondere dazu geeignet, zu verhindern, dass Feuchtig keit in den Bereichen haften bleibt, in welchen sich die Elektroden befinden. Die Ausführung und Anordnung der übrigen Teile des Brenners aus der Fig. 6 sind im wesentlichen gleich wie die der entsprechenden Teile der vorangehenden Ausführungen. Die Fig.7 ist ein Schnitt der Fig. 6 nach der Linie A-A in dieser Figur.
Die Fig.8 ist ein Querschnitt einer abgeänderten Ausführung des Befestigungsteiles für die Elektrode nach den Fig. 6 und 7. Bei der Ausführung nach der Fig. 8 enthält der Befestigungsteil 440 zwei halbrunde Sektoren, und zwar einen wasserabstossenden Sektor 451 und einen gegen Wärme widerstandsfähigen Sektor 451'. Die Sektoren enthalten die entgegengesetzten Elektroden 439 und 441 im wesentlichen in der glei chen Weise wie bei den vorherigen Ausführungen.
Die Fig.9 zeigt einen Querschnitt einer weiteren abgeändertem Ausführung des Befestigungsteiles für die Elektroden nach den Fig. 6 und 7. Bei der Ausführung nach der Fig.9 enthält ein Befestigungsteil 540 vier Sektoren, und zwar zwei wasserabstossende Sektoren 551 und zwei gegen Wärme widerstandsfähige Sekto ren 551', welcher abwechselnd in einem Kreis ange ordnet sind.
Bei der Ausführung des Befestigungsteiles nach der Fig. 9 kann der Abstand zwischen den entge gengesetzten Elektroden 539 und 541 kleiner sein als der Abstand zwischen den entgegengesetzten wasserab- stossenden Sektoren 551, so dass die beiden Elektro den in einem gegenseitig isolierten Zustand gehalten werden können, auch wenn sich das Feuerzeug, in wel chem der Befestigungsteil nach der Fig. 9 angeordnet ist, unter feuchten Betriebsbedingungen arbeitet.
Wenn beim Feuerzeug nach den Fig.1 und 2 einer der Befe stigungsteile für die Elektroden verwendet wird, wie sie in den Fig. 3 bis 9 dargestellt sind, strömt das Gas aus der Leitung 49 oder 149 zuerst durch die Eingangsöff nung für Gas im unteren Ende des Brenners in einen unteren Bereich des zylindrischen Abschnittes des Brenners. In diesem Teil steigt das Gas nach oben mit einer hohen Geschwindigkeit, während es mit der pri mären Luft vermischt wird, welche dem Brenner durch die Öffnungen in der Wand mindestens eines der Teile strömt.
Die Gas-Luft-Mischung setzt darauf ihre Bewe gung nach oben fort und strömt durch das Drahtsieb 51a, welches eine turbulente Strömung in der Mischung bildet. Das Gas und die Luft werden mitein ander noch besser vermischt. Die gut vermischte Strö- mung gelangt zu den Elektroden 39 und 41 im oberen Teil des Brenners, wobei die Elektroden, an welche eine Hochspannung angelegt wurde, Funken bilden, so dass sie in einer explosiven Weise die Mischung von Gas und Luft entzünden. Die auf diese Weise entzün dete Mischung strömt durch die Düse in der Form einer Flamme nach aussen.
Wenn sich dabei die Elek troden in einer Wand des Brenners befinden, welche aus einem wärmebeständigen Material, wie z. B. Kera mik besteht und wasserabstossende Bereiche aus einem wasserabstossenden Material wie Kunststoff enthält, kann eine einwandfreie Zündung des Feuerzeuges auch unter Bedingungen mit grosser Feuchtigkeit gewährlei stet werden. Die Bereiche zwischen den Elektroden in der Wand des Brenners können jederzeit in einem elektrisch isolierenden Zustand gehalten werden, so dass eine Funkenbildung und eine gute Zündung des durch den Brenner strömenden Gases gewährleistet ist.
Da die übrigen, Bereiche und insbesondere der Bereich der Flammendüse aus einem wärmebeständigen Mate rial hergestellt sind, ist die Gefahr vermieden, dass durch die Flamme diese Teile geschmolzen, deformiert und/oder verbrannt werden könnten. Auf diese Weise wird ein haltbares und zuverlässiges Feuerzeug erhal ten.
In der Fig.10 ist die zwischengeschaltete Funken strecke aus der Fig.2 in einem grösseren Masstab dar gestellt. Bei der Ausführung nach der Fig.10 sind die Leitung 37, deren unteres Ende an die Kontaktplatte 18 (Fig.2) angeschlossen ist und die zweite Leitung 37', deren oberes Ende an eine der Elektroden ange schlossen ist, derart in einem Abstand voneinander an geordnet, dass sie eine Funkenstrecke bilden. An den entgegengesetzten Enden der Leitungen 37 und 37' sind Elektroden 37a und 37b mit kugeligen Enden an geschlossen, wobei der zwischen ihnen befindliche Spalt 38 mit einer isolierenden Umhüllung 38' gegen über der äusseren Atmosphäre abgeschlossen ist, so dass die Entstehung einer Koronaentladung in warmer Atmosphäre verhindert wird.
Die kugelige Form der Elektroden 37a und 37b ist gewählt, damit das elektri sche Feld im Spalt gleichmässig ist und Verluste durch eine Koronaentladung klein gehalten werden können. Die Elektroden 37a und 37b sind an den entgegenge setzten Enden der Leitungen 37 und 37' befestigt und sind in ihrer Stellung durch Klebstoff gehalten.
Die Fig.11 zeigt schematisch die elektrische Schal tung der piezoelektrischen Einheit der verschiedenen Ausführungen. Aus Gründen der Einfachkeit ist die Schaltung entsprechend der Verwendung bei der Aus führung nach den Fig.1 und 2 bezeichnet.
Wie bereits erläutert wurde, wird bei einer Bewe gung der Tastenanordnung 2 nach innen zur entge gengesetzten inneren Wand des Gehäuses 1 die Rolle 22 am oberen Ende des Hebels 21, welche sich im Einschnitt 25" des inneren Blocks 25' befindet, eben falls. nach innen bewegt. Dadurch wird der Hebel 21 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Die Drehbewegung des Hebels 21 im Uhrzeigersinn hat zur Folge, dass die Rolle 23 am unteren Ende des Hebels 21 den L-förmi- gen Hebel 28 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt.
Die Schwenkbewegung des Hebels 27 im Gegenuhrzeiger sinn bewirkt ein Anheben der Düse 28 gegen die Kraft der Feder im Behälter. Dadurch entsteht eine Ausströ mung von Gas aus dem Behälter 30 durch das. Ventil und die Düse 28. Dass Gas strömt dabei durch die Lei tung 9 in das Mischrohr 43, in welchem das Gas mit der primären Luft vermischt wird, welche in das Rohr 43 durch die Öffnungen 46 gelangt. Die Schwenkbewe gung des Hebels 21 im Uhrzeigersinn hat gleichzeitig zur Folge, dass der exzentrische Nocken 1 , welcher fest mit dem Hebel verbunden ist, ebenfalls im Uhrzei gersinn gedreht wird.
Der Nocken 1 drückt dabei die Elemente der piezoelektrischen Einheit 17 zusammen, so dass in dieser eine Hochspannung entsteht. Der positive Pol der Spannung ist von der Kontaktplatte 18 über die Leitung 37, die Elektroden 37a und 37b sowie den Leiter 3<B>7</B> an die Elektrode angeschlossen. Die negative Polarität der Spannung wird von den äus- seren Enden der Einheit durch den Rahmen 12 und die Leitung 42 der Elektrode 41 zugeführt, so dass in der Funkenstrecke zwischen den entgegengesetzten Elektroden Funken entstehen können. Die auf diese Weise gebildeten Funken zünden die Gasluftmischung, welche durch die Funkenstrecke nach oben strömt.
Die dadurch entzündete Gasluftmischung bildet eine Flamme, welche durch die Düse 4 nach aussen ge langt.
Durch die vorliegender Erfindung wird somit ein Feuerzeug geschaffen, welches zur Entzündung des strömenden Brennstoffes durch einen Hochspannungs funken geeignet ist, welcher durch piezoelektrische Ele mente gebildet wird, wenn diese einem Druck ausge setzt werden, oder diese von einem Druck entlastet werden. Die Zündelektroden sind mit den piezoelektri schen Elementen in einem Hochspannungskreis ge schaltet, wobei im Kreis in Serie mit den Zündelektro- den eine zwischengeschaltete Funkenstrecke mit kuge ligen Elektroden angeordnet ist.
Wenn die piezoelektri schen Elemente einem Druck ausgesetzt werden, wird eine Hochspannung gebildet, welche die Entstehung von Funken in der Funkenstrecke zwischen den Zünd- elektroden zur Folge hat, so dass die Gasluftmischung entzündet wird. Wenn; der Druck von den piezoelektri schen Elementen entfernt wird, wird eine niedrigere Spannung gebildet, welche zur Zündung der Gasluftmi schung nicht ausreichen würde, jedoch ausreicht, um Funken in der zwischengeschalteten Funkenstrecke zu bilden. Die zwischengeschaltete Funkenstrecke ist durch die isolierende Hülle luftdicht gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen.
Das elektrische Feld in der zwischengeschalteten Funkenstrecke kann daher im wesentlichen gleichmässig gehalten werden und hat eine stabilisierte dielektrische Funkenspannung mit einer wesentlichen Verminderung der Verluste an elek trischer Ladung durch Koronaentladung. Dadurch wird eine hohe Energie der Funken gewährleistet. Da aus serdem die zwischengeschaltete Funkenstrecke luftdicht durch die isolierende Hülle gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen ist, ist der Verlust an elektrischer Ladung durch Koronaentladung wesentlich vermindert, und zwar auch in einer Atmosphäre mit hoher Feuch tigkeit.
Das Feuerzeug kann daher zum sicheren Zün den verschiedener Typen von Brennstoff verwendet werden.
Lighter <B> for </B> operation <B> with </B> liquid gas The invention relates to a lighter for operation with liquid gas and with an ignition using piezoelectric elements as a voltage source.
There have already been proposed and executed different types of Zündvor devices that use wel che piezoelectric elements as a voltage source. In these ignition devices, the piezoelectric elements are exposed to static pressure or a pressure force acting from all sides, so that a voltage is created which is used to ignite the gas. These types of ignition devices have been developed for reciprocating internal combustion engines as well as for lighters for operation with liquid gas, to which the present invention relates.
In the known piezoelectric ignition devices, a compressive force is exerted on the piezoelectric elements, so that a voltage is created which can be used to ignite the fuel. The known Zündvorrichtun gene, however, only form a simple combination of a pressure device for a piezoelectric element and an ignition. The known Zündvorrichtun conditions therefore practically had a number of significant disadvantages.
In general, the voltage which is formed in a piezoelectric element by a static force or a pressure has a relatively low value compared to the case where a dynamic force acts on the elements. Therefore, in order to increase the energy available in a piezoelectric element, the voltage of the piezoelectric elements must be increased, or a mechanism must be used which creates a greater static pressure.
Ignition devices such as those used in lighters for operation with liquefied gas are relatively small. It is therefore not possible to increase the electrical energy generated in the piezoelectric element by increasing the voltage of the elements. In addition, for effective ignition of the gas as it flows, as is the case with a lighter with liquefied gas, it is necessary to provide a burner which forms an optimal mixture of the gas with the air in the area of the burner the ignition energy is discharged.
The invention aims to provide a lighter of the type mentioned, in which the mechanism for generating a static pressure which acts on the piezoelectric elements and the mechanism for operating the valve are arranged in a small space within the housing of the lighter, whereby the formation of the high voltage and the outflow of gas occur in a precisely defined time relationship.
The lighter according to the invention, by which this object is achieved, is characterized by a frame structure which is firmly arranged in the housing of the fire tool, with a piezoelectric unit is fixed in the frame structure and is provided with a part which the exertion of pressure on the piezoelectric unit is used, a cam-like part which is arranged on an actuating part and is intended to interact with the part for exerting the pressure,
and at least one actuating member for actuating a valve for supplying the liquid gas to a burner under the influence of the actuating part.
Further details and the advantages associated therewith emerge from the following description of some exemplary embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings. It shows: Fig. 1 is a front view with partial section of a preferred execution of an inventive lighter for liquefied gas, Fig. 2 is an axial section of the lighter from FIG. 1, Fig. 3 is a vertical partial section on a larger scale of a preferred embodiment of the burner of the Lighter, Fig.4 a section corresponding to Fig.3 of a modified version of the burner together with the associated most important parts of the lighter,
this being shown in a view on a larger scale, FIG. 5 a partial view with partial section of a modified version of the burner, FIG. 6 a section corresponding to FIG. 3 of a further modified version of the burner, FIG. 7 a section along the line AA Figure 6 shows a water-repellent fastening part for the electrode, Figure 8 shows a section corresponding to Figure 7 with another embodiment of the water-repellent fastening part, Figure 9 shows a section corresponding to Figure 7 with a further embodiment of the water-repellent fastening part, FIG. 10 shows a partial section of the interposed spark gap from FIG. 2 on a larger scale and FIG. 11 shows a circuit diagram of the circuit for voltage generation.
In Figures 1 to 3, a preferred Ausfüh tion of the lighter for operation with liquid gas is Darge, the lighter contains a vertical housing 1 and a hollow base 2 on which the Ge housing 1 is attached. The base contains a frustoconical part 3, a cylindrical part provided with a flange and an external thread, 4, a plate-shaped upper cover 5 with a downwardly directed edge and a central threaded hole 5 'into which the cylindrical part is screwed and a plate-shaped lower part 6 which has an upwardly directed edge.
The flange of the cylindrical part 4 is supported against the upper surface of the upper cover 5, which surrounds the central bore 5 '. The case 1 and the base 2 are connected to each other by a plurality of screws 7. Inside the lid 5 there is a smaller plate-shaped insert 8, the outer shape of which is fitted into the inner shape of the lid 5 in the form of a plate. The insert has a central threaded bore 8 'which encloses the thread on the circumference of the cylindrical part 4. The insert 8 is provided on its lower surface with round projections 8 ", each of which contains a threaded hole. In the threaded hole of each of the projections 8", a connecting part 9 with a projection 9 'with an external thread is attached.
Each of the connecting parts 9 is also provided with a central threaded hole 9 "which is used to receive a screw 10 which extends through the lower ren plate-shaped part 6 from below into the bore 9" of the connecting part 9. The height of the connecting part 9 is chosen so that the opposite edges of the cover 5 and the lower part 6 form an intermediate space which is filled by a flange 11 ′ of a decorative ring 11 arranged between the parts 5 and 6.
A frame 12 with a rectangular cross-section extends in the housing 1 in the vertical direction and contains tabs which extend at right angles to the vertical walls of the frame to the outside and are attached to the lower end of the housing 1 by the screws 7. The screws 7 simultaneously connect the housing 1 to the base 2. Within the frame mens 12 a device for forming high voltage is arranged, which uses piezoelectric elements as a voltage source and which is described in more detail in the fol lowing.
The high voltage device generally includes a frame construction which includes an outer frame 13 and an inner frame 13 '. The frame structure includes, viewed from top to bottom, a shoe 14, an eccentric cam 15 with a shaft which is used to exert pressure on piezoelectric parts via a pressure plate, the pressure plate 16, a piezoelectric unit, which is a pair of oppositely connected in series Piezoelectric elements 17 and 17 'containing a contact plate 18, a disk 19 and a wedge 20 between their opposite ends.
The outer frame 13 is attached to the frame 12 by screws, of which only one is shown in FIG. The inner frame 13 'is attached to the outer frame 13 by suitable means, not shown. The rotatable shaft of the eccentric cam 15 extends through the opposite sides of the outer frame 13 and is mounted in bearings, not shown, which in turn are fastened in the outer frame 13. An operating lever 21 is fixedly attached at its center to the rotatable shaft of the eccentric cam 15 and is pivotable together with the camshaft.
The operating lever 21 carries at its upper end an operating part in the form of a roller 22. At the lower end of the lever is a Actuate supply part for a valve in the form of a roller 23 to be sorted. As can be seen from Fig. 1, the Ge housing 1 is provided in one of its walls with an opening 1 '. An end wall of the frame 12 is cut out at the obe Ren end, with a side button assembly 24 in the opening of the housing and in the cut-out part of the frame 12 is slidably guided. The key assembly 24 includes an outer block 25, an inner block 25 'and an impact part 26, the individual parts being connected to one another by screws.
The inner block 25 'is provided at its end with an incision 25 "in which the roller 22 of the actuating lever 21 is slidably guided. An L-shaped actuating lever 27 for a valve is pivotably connected at its lower end to the frame 12, namely in a position in which the upper end of the lever is supported against the lower roller 23 of the lever 21. The lower end of the lever 27 encloses the shaft of a nozzle 28 below a flange, the nozzle in turn being connected to a container 30 with liquid gas is closed by a spring-loaded valve mechanism. The valve mechanism includes a valve 29, which is arranged in the container 30.
When the actuating lever 21 is moved in such a way that it pivots the lever 27 counterclockwise, the lower end of the lever 27 pulls the nozzle 28 upwards, so that fuel from the container 30 through the internally arranged valve 29 and the nozzle into an ignition area which will be described later. On the other hand, when the lever 21 is moved so that it pivots the lever 27 in the opposite sense, i.e. H. allowed clockwise, the L-shaped lever 27 pushes the nozzle 28 downwards and closes the valve 29, whereby the flow of the fuel from the container 30 is interrupted.
The valve 29 includes an adjusting ring 31 for the gas flow, which is fixedly arranged in an opening 32 which is formed in an inwardly bent part of the lower wall of the frame 12. The container 30 extends with its upper end into the housing 1 and with its lower end in the parts 3 and 4 of the base 2. The container 30 is fixed in its center by an elastic part 33 made of plastic, which in the frustoconical part of the base 2 is arranged. An injection valve 34 is arranged in the lower end of the container 30. The lower end of the container 30 is provided with a non-circular projection 35 before.
In the projection 35, an adjustment knob 36 for the gas flow is arranged, which is arranged in a projecting central part of the lower plate-shaped part 6. When the knob 36 is rotated in one direction or the other, the container 30 is rotated relative to the adjustment ring 31 which is fixed in the opening 32. As a result, the temporal flow rate of the flow of the gas from the container through the valve 29 and the nozzle 28 can be adjusted.
Along the inner wall of the housing 1, a line 37 extends upwards. The upper end of the line 37 ends at a point which is a short distance from the upper end of the frame 12 mens. The lower end of the line 37 is connected to the contact plate 18. Another line 37 ', one end of which is connected to an anode 39, extends down along the inner wall of the housing 1 and ends just before the upper end of the line 37. This creates an interposed spark gap 38 between the Conductors formed, which is surrounded by an insulator 38 '.
The anode 39 is arranged in a fastening part 40 in which a cathode 41 is arranged opposite the anode 39 at the same time. The cathode 41 is connected to a conductor 42 which extends downward from the cathode 41 along the inner wall of the housing 1 at a distance from the line 37 '. The other end of the line 42 is connected to the frame 12. The fastening part 40 for the electrodes is arranged in the upper wall of the housing 1 and has a central gas channel a. In the lower region of the fastening part 40, a mixing tube 43 for the gas is screwed in such that it forms an extension of the gas channel. Transversely to the junction of the fastening part 40 and the mixing tube 43, a wire screen 44 is arranged.
At the upper end of the fastening part 40 for the electrodes, a flame nozzle 45 is arranged, wel surface is in communication with the gas channel a. The fastening part 40 has an enlarged upper end 40 'which is supported against the inner side of the upper wall of the housing 1 under the influence of the force of a spring, thereby preventing the fastening part from jumping out of the housing 1. The mixing tube 43 is provided with primary air openings 46 'in the lower region of its wall. A gas pipe 47 is located in the lower area of the mixing pipe 43. The gas pipe 47 has a lower narrowed area which is slidably guided in an opening in the upper wall of the frame 12.
A connecting part 48 is screwed onto the gas pipe 47 and, at a point below the upper wall of the frame 12, contains one end of a gas line 49, the other end of which is connected to the nozzle 28. The flame nozzle 45, the fastening part 40, the mixing pipe 43, the gas pipe 47 and the connecting part 48 are aligned axially un one another in such a way that they together form a burner. The burner formed in this way is movable between the top wall of the housing 1 and the top wall of the frame 12.
Because a compression spring 50 is provided which surrounds the mixing tube 43 and is arranged between the lower side of the fastening part 40 and the upper wall of the frame 12, the entire burner is pressed against the upper wall of the housing 1, so that the individual parts of the burner held in a certain mutual position who the.
To operate the lighter, the keysan arrangement 24, which is normally held in the position of FIG. 1, by the pressing force of a finger, preferably the thumb against the opposite inner wall of the housing 1 presses ge. The roller 22, which is located at the upper end of the loading operating lever 21 and is arranged in the recess 25 "in the inner block 25 ', is moved, whereby the operating lever 21 and the eccentric cam 15, which is arranged on the lever, clockwise accordingly the representation in FIG. 1 can be pivoted.
The clockwise pivoting movement of the lever 21 and the eccentric cam 15 has the consequence that the cam 15 presses the piezoelectric elements together via the pressure plate 16, creating a high voltage, the positive polarity of which extends through the line 37, the sparks 38 and the line 37 'of the anode 39 is supplied. The negative polarity of the voltage is fed through the frame 12 and the line 42 of the cathode 41, so that sparks arise in the spark gap which is formed by the opposing electrodes 39 and 41.
At the same time, the clockwise pivoting movement of the actuating lever 21 means that the L-shaped lever 27, on which the lower roller 23 of the lever 21 acts, is pivoted counterclockwise so that the lower end of the lever pulls the nozzle 28 upwards .
The pressurized gas then flows from the container 30 through the valve 29 and the nozzle 28 into the gas line 49, which supplies the gas to the mixing tube 43, in which the gas is mixed with the primary air which enters the mixing tube through the Primä ren air openings 46 arrives. The gas-air mixture rises up to the spark gap between the electrodes 39 and 41 and is ignited by the sparks which are formed in the spark gap 38 in the aforementioned manner. The resulting flame pulls through the upper end of the flame nozzle 45 outwards.
FIG. 3 shows a modified form of a burner which can be used in the lighter according to FIGS. 1 and 2. The burner of Figure 3 includes an open upper cylindri's portion 51, a coaxial with this offe NEN lower cylindrical portion 52, the upper end of which is screwed into the lower end of the upper portion and a lower part 53, the ver narrowed upper end is firmly inserted in the lower end of the lower cylindrical portion 52. The lower part 53 is provided with a central gas opening 54. The pair of electrodes 39 and 41 are placed in a pair of diametrically opposed bores which are formed in the wall of the upper portion 51.
The electrodes are arranged horizontally against one another at a distance from one another, their front ends extending into a gas channel a in the upper section, so that a spark gap is created between them. The electrode 39 is connected to the negative pole of the voltage source as shown in FIG. The second electrode 41 is connected to the opposite pole of the source. As can be seen from FIG. 3, the anode 39 is arranged in an insulating part 55, which in turn is fastened in the bore in the wall of the cylindrical section 51 obe Ren. A wire screen 51a is arranged at the junction between the upper and lower cylindrical sections 51 and 52 and extends across the gas channel a.
The wire screen 51a can be replaced with a porous plate or other apertured element. The lower cylindrical portion 52 is provided with openings 46 'for primary air, which are made in its wall in the same way as was the case with the embodiment according to FIGS. The lower part 53 contains a downwardly narrowed projection 53 'to which the upper end of the gas line 49 is connected.
In this way it is achieved that, when the container is opened in the manner described, the fuel flows out of the container through the valve 29, the nozzle 28 and the gas line 49 'into the opening 54 in the lower part 53. There the gas is mixed with the primary air which flows into section 52 through air openings 46 '. The gas-air mixture rises through the upper section 52 and the wire screen 51a in the upper section 51. When the mixture flows through the wire screen 51a, the mixture collides against the wires of the screen, so that a turbulent flow arises in which the gas and the Air are completely mixed with one another.
The gas-air mixture formed in this way then flows up through the upper section of the gas channel a and finally reaches the upper end of the burner. If a high relaxation arises between the electrodes 39 and 41 in the manner mentioned, while the mixture flows through the channel a, so there are sparks in the spark gap between the electrodes 39 and 41, through which the gas-air mixture is ignited in an explosive manner . The resulting flame emerges through the upper end of the burner to the outside.
In the described embodiment of the burner, the gas and the air can be mixed with each other precisely in a ratio suitable for ignition by the sparks after they have passed through the wire screen 51a. In addition, it can be prevented that the electrodes 39 and 41 are exposed to the resulting flame, so that the risk of erosion of the electrodes is limited to a minimum. At the same time, the risk of the electrodes being injured by foreign objects is avoided, which would have an unfavorable influence on the function of the spark gap.
4 shows a further embodiment of a burner in which a reliable ignition of the gas takes place, even if the sparks have a relatively low voltage. The Behäl ter 130 from Figure 4 is provided with a first valve 129 and a second valve 129 ', from which gas can flow out when its nozzle, not shown, is raised. A horizontally movable Be actuating part 58 is arranged over the two valves 129 and 129 '.
The actuating part 58 contains two parts 59 and 60 for opening and closing the valves, which contain slits which enclose the valves. The first part 59 is gradually ausgebil det. The second part 60 has an upwardly directed arc in its center. The actuating part 58 also holds a projection 58 'to which a cam 115 is pivotably attached. Above the Actuate supply part 58 is an L-shaped frame part 61, one vertical arm of which carries a piezoelectric unit 17 '. A striking part 62 is pivotably attached to the other, horizontal arm.
As can be seen from FIG. 4, the striking part 62 is pivotably mounted at its upper end and extends from there parallel to the other arm of the frame. One end of a spring 63 is attached to the first arm of the frame 61 and the other end to the striking part 62 below a pivot point, so that it normally presses the striking part against the piezoelectric unit 17 '.
A main gas line 149 is connected with its lower end to the nozzle 128 of the first valve 129 and extends along the vertical wall of the housing, not shown. The upper end of the gas line 149 is initially bent at a right angle and extends through a wall of the burner, which at this embodiment includes a cylindrical part 151 which is open at the top and a lower part 153 which has a narrowed projection 153 '. The upper end of the gas line 149 is bent at right angles to the horizontal section and extends vertically upwards in the upper end of the burner and forms a gas nozzle 145.
If, in this embodiment, the actuating part 58 is moved in the direction of the arrow X drawn in FIG. 4 at a certain distance, the part 59 moves along the nozzle 128 'in the same direction. In doing so, the raised section of the part 59 - grips the flange of the nozzle 128 and lifts it, whereby the valve 129 is opened. At the same time, the part 60 is moved along the zugeord Neten nozzle 128 ', which is guided in its slot until the central arched part lifts the flange of the nozzle 128 and opens the valve in this way.
when the valves are opened in this way, some of the gas from the container 130 flows through the first valve, the nozzle and the gas line 149 and pushes the nozzle 145 outwards. At the same time another part of the gas flows out of the container through a second conduit 149 'and enters the gas channel in the cylindrical part 151. When the actuating part 58 is moved in the direction of the arrow X in the manner described, the Cam 115, which is pivotably attached to the actuating part 58, is pivoted in the counterclockwise direction and causes a movement of the striking part 62 away from the piezoelectric unit in the counterclockwise direction, with energy being stored in the spring 63.
With a further movement of the actuating part 58 in the same direction, the striking part 62 is released by the cams 115, whereupon the striking part 62 moves rapidly to the piezoelectric unit 17 'and pushes against it with a great force, which is caused by the influence of the Spring 63 stored energy is formed. This creates an internal stress in the piezoelectric elements of the unit 17 ', so that the unit forms a high voltage. The high voltage thus formed is fed through the conductors, which are seen in front of opposite electrodes 139 and 141, a spark being produced in the spark gap between the electrodes.
The sparks formed in this way ignite the gas which was previously mixed with primary air which flowed into the cylindri's part 151 through air ports 146 while the gas was introduced into the cylindrical part. The mixture of gas and air ignited in this way surrounds and ignites the gas which flows out of the nozzle 145 to the outside. When the actuating part 58 is moved further in the direction of the arrow X, the central curved section of the part 60 leaves the associated nozzle 128 '. The nozzle can lower, whereby the second valve 129 'is closed and the flow of gas out of the container 130 is interrupted.
However, the flow of the gas from the container 130 through the valve 129 and the gas line 149 to the nozzle 145 continues, so that the flame at the nozzle 145 continues to burn. If this flame is to be extinguished, the loading actuating part 58 is moved back in the direction of arrow v until the parts 59 and 60 again assume the position shown in FIG. 4, in which the higher area of the first part 59 is outside of the area of the nozzle 128, so that the nozzle can close the associated valve. The central one. The arched portion of the second part 60 has also left the associated nozzle 128 ', so that the valve 129' is closed. The flow of gas from the container 130 is completely interrupted.
The cam 115 detected by. new the striking part 62 so that the individual parts of the lighter are ready for the next work cycle.
5 shows a further embodiment of a burner which is essentially the same as the burner according to FIG. 4 with the exception that the cylindrical part 151 from FIG. 4 is replaced by a cylin drical part 251, which consists of a Appropriate electrically insulating material is made, and that the gas line 249, which consists of an electrically conductive material, simultaneously serves as a negative electrode and is connected to the negative pole of the piezoelectric unit, so that the electrode 139 from FIG. 4 is omitted .
In Figure 6, a further embodiment of the burner is shown, which is made of a material that is sufficiently resistant to the heat generated during combustion of the gas. In the embodiment according to Figure 6, the burner includes a cylindrical part 351, which is made of a heat-resistant material, such as. B. steatite. The part 351 is followed by an electrically insulating fastening part 340, which is made of a suitable water-repellent material such as. B. is made of a synthetic resin. The electrodes 339 and 341 are oppositely arranged in the mounting part 340 in the same manner as was the case in the previous embodiments.
The electrodes 339 and 341 are electrically connected to the opposite poles of the piezoelectric unit (not shown). The embodiment according to FIG. 6 is particularly suitable for preventing moisture from sticking in the areas in which the electrodes are located. The design and arrangement of the remaining parts of the burner from FIG. 6 are essentially the same as those of the corresponding parts of the preceding embodiments. Figure 7 is a section of Figure 6 along the line A-A in this figure.
FIG. 8 is a cross-section of a modified embodiment of the fastening part for the electrode according to FIGS. 6 and 7. In the embodiment according to FIG. 8, the fastening part 440 contains two semicircular sectors, namely a water-repellent sector 451 and a heat-resistant sector Sector 451 '. The sectors contain the opposing electrodes 439 and 441 in substantially the same manner as in the previous embodiments.
9 shows a cross section of another modified embodiment of the fastening part for the electrodes according to FIGS. 6 and 7. In the embodiment according to FIG. 9, a fastening part 540 contains four sectors, namely two water-repellent sectors 551 and two heat-resistant sectors Sectors 551 ', which are arranged alternately in a circle.
In the embodiment of the fastening part according to FIG. 9, the distance between the opposing electrodes 539 and 541 can be smaller than the distance between the opposing water-repellent sectors 551, so that the two electrodes can be kept in a mutually isolated state. even if the lighter, in wel chem the fastening part according to FIG. 9 is arranged, works under humid operating conditions.
If the lighter according to FIGS. 1 and 2 one of the fastening parts is used for the electrodes, as shown in FIGS. 3 to 9, the gas flows from the line 49 or 149 first through the input opening for gas in the lower End of the burner in a lower region of the cylindrical portion of the burner. In this part, the gas rises at a high speed while it is mixed with the primary air which flows to the burner through the openings in the wall of at least one of the parts.
The gas-air mixture then continues its movement upwards and flows through the wire screen 51a, which forms a turbulent flow in the mixture. The gas and air are mixed with one another even better. The well mixed flow arrives at the electrodes 39 and 41 in the upper part of the burner, where the electrodes, to which a high voltage has been applied, form sparks so that they ignite the mixture of gas and air in an explosive manner. The mixture ignited in this way flows out through the nozzle in the form of a flame.
If the elecrodes are in a wall of the burner, which are made of a heat-resistant material, such as. B. Kera mik and contains water-repellent areas made of a water-repellent material such as plastic, a proper ignition of the lighter can be guaranteed steady even under conditions with high humidity. The areas between the electrodes in the wall of the burner can be kept in an electrically insulating state at all times, so that spark formation and good ignition of the gas flowing through the burner is guaranteed.
Since the remaining areas and in particular the area of the flame nozzle are made of a heat-resistant Mate rial, the risk is avoided that these parts could be melted, deformed and / or burned by the flame. This will give you a durable and reliable lighter.
In FIG. 10, the interposed spark gap from FIG. 2 is shown on a larger scale. In the embodiment according to FIG. 10, the line 37, the lower end of which is connected to the contact plate 18 (FIG. 2) and the second line 37 ', the upper end of which is connected to one of the electrodes, are at a distance from one another arranged so that they form a spark gap. At the opposite ends of the lines 37 and 37 'electrodes 37a and 37b are closed with spherical ends, the gap 38 between them being closed with an insulating cover 38' from the outside atmosphere, so that a corona discharge occurs in the warm Atmosphere is prevented.
The spherical shape of the electrodes 37a and 37b is chosen so that the electrical field in the gap is uniform and losses due to a corona discharge can be kept small. The electrodes 37a and 37b are attached to the opposite ends of the leads 37 and 37 'and are held in place by adhesive.
11 shows schematically the electrical circuit of the piezoelectric unit of the various designs. For the sake of simplicity, the circuit is designated according to the use in the implementation of FIGS.
As has already been explained, when the key arrangement 2 is moved inwards towards the opposite inner wall of the housing 1, the roller 22 at the upper end of the lever 21, which is located in the cut 25 ″ of the inner block 25 ', also moves As a result, the lever 21 is pivoted clockwise. The clockwise rotation of the lever 21 has the consequence that the roller 23 at the lower end of the lever 21 pivots the L-shaped lever 28 in the counterclockwise direction.
The pivoting movement of the lever 27 in the counterclockwise sense causes the nozzle 28 to be raised against the force of the spring in the container. This creates an outflow of gas from the container 30 through the valve and the nozzle 28. The gas flows through the line 9 into the mixing tube 43, in which the gas is mixed with the primary air which enters the tube 43 passes through the openings 46. The clockwise pivoting movement of the lever 21 also means that the eccentric cam 1, which is fixedly connected to the lever, is also rotated in the clockwise direction.
The cam 1 presses the elements of the piezoelectric unit 17 together, so that a high voltage is generated in it. The positive pole of the voltage is connected from the contact plate 18 via the line 37, the electrodes 37a and 37b and the conductor 3 7 to the electrode. The negative polarity of the voltage is fed from the outer ends of the unit through the frame 12 and the line 42 to the electrode 41, so that sparks can arise in the spark gap between the opposing electrodes. The sparks formed in this way ignite the gas-air mixture, which flows up through the spark gap.
The thereby ignited gas-air mixture forms a flame which reaches through the nozzle 4 to the outside.
The present invention thus creates a lighter which is suitable for igniting the flowing fuel by a high voltage spark, which is formed by piezoelectric elements when they are exposed to pressure, or they are relieved of pressure. The ignition electrodes are connected to the piezoelectric elements in a high-voltage circuit, an interposed spark gap with spherical electrodes being arranged in series with the ignition electrodes.
When the piezoelectric elements are subjected to pressure, a high voltage is generated which causes sparks to develop in the spark gap between the ignition electrodes, so that the gas-air mixture is ignited. If; the pressure is removed from the piezoelectric elements, a lower voltage is generated, which would not be sufficient to ignite the gas-air mixture, but is sufficient to form sparks in the interposed spark gap. The interposed spark gap is hermetically sealed from the atmosphere by the insulating shell.
The electrical field in the interposed spark gap can therefore be kept essentially uniform and has a stabilized dielectric spark voltage with a substantial reduction in the losses of electrical charge due to corona discharge. This ensures that the sparks have a high level of energy. Since the interposed spark gap is hermetically sealed from the atmosphere by the insulating shell, the loss of electrical charge due to corona discharge is significantly reduced, even in an atmosphere with high humidity.
The lighter can therefore be used to safely ignite various types of fuel.