Piezoelektrische Zündvorrichtung zur Entflammung brennbarer Gase Das Hauptpatent betrifft eine piezoelektrische Zündvorrichtung zur Entflammung brennbarer Gase mittels einer an mindestens einem Piezoelement ange schlossenen Funkenstrecke, zu deren Zündung ein durch Federkraft beschleunigtes Schlagorgan auf den Kopf des Piezoelementes aufschlägt, welche Vorrich tung gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes dadurch gekennzeichet ist, dass bei genauer Abstim mung von.
Schlagfeder und Schlagmasse beim Auf schlag des Schlagorgans im Piezoelement zunächst ein steiler Druckanstieg auftritt, der infolge der dabei im Piezoelement frei werdenden elektrischen Energie min destens einen Zündfunken an der Funkenstrecke zur Folge hat, und dass ein nach dem Aufschlag des Schlagorgans eintretender Druckabfall im Piezoelement zusätzliche elektrische Energie entgegengesetzter Pola rität freigibt, die an der durch den Zündfunken ioni sierten Funkenstrecke eine Nachentladung bewirkt.
Bei einer bekannten piezoelektrischen Zündvor richtung (österreichische Patentschrift 241008) ist das Schlagorgan in seiner Ruhestellung arretiert, so dass durch Betätigen einer Druckhülse eine zwischen ihr und dem Schlagorgan eingesetzte Schlagfeder zunächst gespannt wird. Die Druckhülse klinkt in einer be stimmten Stellung die Arretierung des Schlagorgans aus und dieses schlägt, beschleunigt durch die in der Schlagfeder gespeicherte Kraft, auf den Kopf der Pie- zoelemente. Das Schlagorgan spannt dabei gleichzeitig eine Rückstellfeder, die nach der Betätigung das Schlagorgan und die Druckhülse wieder in ihre Ruhe stellung zurückführt.
Da bei dieser Zündvorrichtung eine kräftige Schlagfeder auf ein kleines Schlagorgan einwirkt, ist der bei der Betätigung der Zündvorrich tung entstehende Druckimpuls sehr kurz und hat einen Zündfunken zur Folge, der zur Entflammung schwerer Gase oftmals nicht ausreicht. Derartige Zündvorrich tungen sind daher lediglich für Gasfeuerzeuge mit leichtentflammbaren Gasen verwendbar.
Zur Entflammung schwerer Gase, wie Butan oder Stadtgas, ist dagegen eine ausreichend lange und kräf- tige Entladung an der Funkenstrecke erforderlich, die nach Hauptpatent durch ein Schlagorgan mit genügend grosser Masse und eine darauf genau abgestimmte Schlagfeder erzielt wird. Die zum Spannen der Rück stellfeder durch das Schlagorgan zusätzlich benötigte Energie muss dabei durch eine entsprechend grössere Schlagmasse und durch eine stärkere Schlagfeder er zeugt werden. Dies wiederum bedingt eine verhältnis- mässig schwere und kräftige Konstruktion der Zünd vorrichtung.
Ausserdem ist bei einer solchen Zündvor richtung eine für eine Handbetätigung relativ grosse Betätigungskraft erforderlich. Ferner ist die genaue Abstimmung eines derartigen, aus dem Schlagorgan und den zwei gegeneinander wirkenden Federn beste henden Systems nur schwer zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Masse des Schlagorgans und die Kraft der Schlagfeder zu reduzieren, indem durch geeignete Anordnung der Rückstellfeder diese nicht mehr durch das Schlagorgan gespannt wird. Auf diese Weise soll eine möglichst leicht und einfach abzustimmende Zündvorrichtung er zielt werden, die sich mit geringer Kraft von Hand be tätigen lässt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass ge- mäss der Erfindung die Rückstellfeder koaxial zu der Schlagfeder angeordnet und zwischen einer Betäti gungstaste und einem Gehäuseansatz der Zündvorrich tung eingespannt ist, während die Schlagfeder zwischen der Drucktaste und dem Schlagorgan eingesetzt isst.
Durch diese Anordnung werden Schlag- und Rück stellfeder durch Herunterdrücken der Drucktaste zu nächst gleichzeitig gespannt, dann wird das Schlagor gan durch die Drucktaste ausgerastet und durch die sich entspannende Schlagfeder beschleunigt auf den Kopf der Piezoelemente geschlagen. Beim Loslassen der Drucktaste drückt die gespannte Rückstellfeder sodann die Drucktaste mit dem Schlagorgan in ihre Ruhestellung zurück.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte piezoelektrische Zündvorrichtung eines Gasgerätes in ihrer Ruhestellung, Fig. 2 die gleiche Zündvorrichtung im teilweisen Längsschnitt mit heruntergedrückter Drucktaste und ausgerastetem Schlagbolzen, Fig. 3 die Zündvorrichtung beim Aufschlag des Schlagbolzens auf die Piezoelemente und Fig. 4 eine Zündvorrichtung, bei der die Schlagein richtung und die Piezoelemente als zwei voneinander getrennt angeordnete Bauteile ausgebildet sind, teil weise im Längsschnitt.
In Fig. 1-3 ist ein hülsenartiges Metallgehäuse einer piezoelektrischen Zündvorrichtung mit 10 be zeichnet. Es ist an beiden Enden mit einem Aussenge winde versehen, auf welche je eine Plastikkappe 11 und 12 aufgeschraubt ist. Auf der Innenseite der Kappe<B>11,</B> die den Gehäuseboden der Zündvorrichtung bildet, liegt ein Gummiring 13, der einen Amboss 14 elastisch abstützt. Der Amboss 14 ist oben mit einer Ausnehmung 14a versehen, in der das untere Ende einer Isolierhülse 15 geführt ist. In die Isolierhülse 15 sind zwei übereinander angeordnete Piezoelemente 16 eingesetzt, von denen das untere mit einem Druckstück 1.7 auf dem Grund der Ausnehmung 14a des Ambosses 14 aufliegt.
In einem zylindrischen Ansatz 15a der Iso- lierhülse 15, der durch einen Ausschnitt 10a im Ge häuse 10 radial nach aussen hindurchragt, befindet sich ein Hochspannungsanschluss 18 für eine nicht dargestellte Zündfunkenstrecke eines Gasgerätes. Der Hochspannungsanschluss 18 wird durch eine Maden schraube 19 gebildet, die teilweise in eine Gewinde bohrung 20 im Ansatz 15a der Isolierhülse 15 einge schraubt ist und die über eine Kontaktfeder 21 an eine zwischen beide Piezoelemente 16 eingesetzte Kontakt scheibe 22 hochspannungsseitig angeschlossen ist.
Die Isolierhülse 15 schliesst oben mit einem bis an die In nenwand des Gehäuses 10 reichenden flanschartigen Ansatz 15b, der einerseits zur Führung der Isolierhülse 15 dient und andererseits zur Festlegung der Isolier- hülse 15 in axialer Richtung über einen Gummiring 23 gegen eine Metallscheibe 24 elastisch abgestützt ist, die an einem Gehäuseabsatz 10b an der Innenseite des Gehäuses 20 anliegt. Die Metallscheibe 24 hat in der Mitte eine Öffnung, durch die der vordere Teil eines auf dem oberen Piezoelement 16 in der Isolierhülse 15 angeordneten Schlagkopfes 25 hindurchragt.
Die Betätigungseinrichtung, die im wesentlichen einen Schlagbolzen 26, eine Drucktaste 27 aus Isolier stoff, sowie eine Schlagfeder 28 und eine Rückstellfe der 29 umfasst, ist im oberen Teil des Gehäuses 10 untergebracht. Der Schlagbolzen 26 ist an seiner dem Schlagkopf 25 zugewandten Stirnseite durch mehrere am Umfang gleichmässig verteilte Rastzungen 30 aus thermoplastischem Kunststoff in seiner Ruhestellung arretiert. Die Rastzungen 30 sind an einem Tragring 31 zusammengefasst, der auf einem innen aus dem Ge häuse 10 vorstehenden Stützbund 10c aufliegt. Die Rastzungen 30 greifen dabei jeweils mit einer an ihrem unteren Ende radial nach innen vorspringenden Nase 30a um den stirnseitieen Rand des Schlagbolzens 26.
Oberhalb der Nasen 30a befindet sich ein Abrutschsteg 30b, an den sich beim Betätigen der Drucktaste 27 die Unterkante 32a einer Ringwand 32 der Drucktaste 27 anlegt.
Der Schlagbolzen 26 ragt mit seinem oberen Ab schnitt bis in die Drucktaste 27 hinein, wo er mit einer an seinem Ende festgenieteten Scheibe 33 auf einer Stützschulter 34 der Drucktaste 27 in seiner Ruhelage aufsitzt. Die Stützschulter 34 hat einen schaftähnlichen Ansatz 34a zur Führung des Schlag bolzens 26. Die Drucktaste 27 ist mit einer weiteren Ringwand 35 im oberen Abschnitt des Gehäuses 10 der Zündvorrichtung geführt. Sie ragt mit ihrem obe ren Abschnitt durch eine Öffnung der Plastikkappe 12 und ist nach oben durch ein Kunststoffhütchen 36 ab geschlossen.
Die Rückstellfeder 29 ist koaxial zu der Schlagfe der 28 angeordnet und zwischen der Drucktaste 27 und dem auf dem Gehäusebund 10c aufliegenden Tragring 31 eingesetzt, während die Schlagfeder 28 zwischen der Drucktaste 27 und einem Ansatz 26b des Schlagbolzens 26 eingesetzt ist. Beide Federn 28 und 29 sind durch die Ringwand 32 voneinander getrennt. Da die Drucktaste 27 aus Kunststoff besteht, ist der Schlagbolzen 26 gegenüber dem Gehäuse 10 der Zünd vorrichtung isoliert. Die Masseverbindung zwischen dem dem Schlagbolzen 26 zugewandten Ende des obe ren Piezoelementes 16 und dem Gehäuse 10 der Zünd vorrichtung ist über den Schlagkopf 25 und die Metall scheibe 24 hergestellt.
Bei Betätigung der Zündvorrichtung durch Herun terdrücken der Drucktaste 27 von Hand werden zu nächst die Schlagfeder 28 und die Rückstellfeder 29 gleichzeitig gespannt. Sobald die untere Kante 32a der Ringwand 32 auf den Abrutschsteg 30b der Rastzun gen 30 gelangt und beim weiteren Herunterdrücken der Drucktaste 27 über den Abrutschsteg 30b hinwegglei tet, werden die Rastzungen 30 nach aussen gespreizt, so dass die Nasen 30a am unteren Rand des Schlagbol zens 26 ausrasten und diesen freigeben (Fig. 2). Der Schlagbolzen 26 schnellt nun durch die sich entspan nende Schlagfeder 28 beschleunigt nach unten, wo er auf den Schlagkopf 25 der Piezoelemente 16 aufschlägt (Fig. 3).
Durch den dabei auf die Piezoelemente 16 ausgeübten Druckimpuls schlagen nun gemäss dem Hauptpatent zunächst ein oder mehrere Funken an der Funkenstrecke über, an die sich eine Nachentladung entgegengesetzter Polarität anschliesst. Beim Loslassen der Drucktaste 27 kehrt diese durch die gespannte Rückstellfeder 29 in ihre Ruhelage zurück. Dabei zieht sie mit ihrer Stützschulter 34 den Schlagbolzen 26 ebenfalls in seine Ruhestellung zurück, in welcher er nunmehr erneut durch die Rastzungen 30 arretiert wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist es durch die an der Drucktaste koaxial zueinander angeordnete Spann- und Rückstellfeder nunmehr möglich, Schlageinrich tung und Piezoelemente als zwei in der Armatur eines Gasgerätes getrennt voneinander angeordnete vorju- stierte Bauteile auszubilden. Fig.4 zeigt eine solche Lösung, bei der die Drucktaste 27, der Schlagbolzen 26, der Rastzungenring 30', die Spannfeder 28 und die Rückstellfeder 29 in eine an beiden Enden umgebör- delte Blechhülse 40 eingesetzt sind.
An der Blechhülse 40 sind zwei Haltewinkel 41 festgeschweisst, mit denen das komplette Bauteil 42 durch Schrauben 43 an der Frontseite einer Armatur 44 leicht auswechselbar befe stigt ist. Die Piezoelemente 16 sind mit der Isolierhülse 15, dem Amboss 14, der Metallscheibe 24 und den Kontaktteilen 17, 22, 25 in einen oben umgebördelten Blechtopf 45 eingesetzt, wobei der Hochspannungsan- schluss 1 8 aus einer nicht erkennbaren Öffnung in der Wand des Blechtopfes 45 herausragt. Auch dieses Bau- teil 47 ist mit zwei Haltewinkeln 48 versehen, vermit tels welcher es mit Schrauben 49 an einem Tragteil 46 innerhalb der Armatur 44 leicht auswechselbar befe stigt ist.