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Handgasbrenner mit einer elektrischen Funkenzündung Die Erfindung
betrifft einen Handgasbrenner mit einer elektrischen Funkenzündung am Brenngasaustritt.
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Der Handgasbrenner kann insbesondere zum Schneidbrennen, Schweißen,
Löten usw. dienen. üblicherweise wird ein solcher Handgasbrenner durch handbetätigte
Zündvorrichtungen mit Funkenerzeugung durch Feuersteine gezündet, was unbequem ist
und im Freien bei Wind nicht zuverlässig genug ist.
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Es sind auch elektrische Zündvorrichtungen bekannt, die mit einem
Glühdraht arbeiten. Das Gas wird hierbei ebenfalls außerhalb der Düse gezündet,
so daß sich die gleichen Nachteile ergeben. Andere bekannte elektrische Zündvorrichtungen,
mit denen Funken in der oder direkt vor der Düse erzeugt werden, sind im Aufbau
ziemlich kompliziert und können zu Fehlzündungen im Brennerrohr führen.
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Schließlich sind piezoelektrische Zündvorrichtungen für verschiedene
Geräte, z. B. auch für Gas- und Ölöfen, bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Funkenzündvorrichtung
von einfachem Aufbau für einen Handgasbrenner zu schaffen, mit der bei Inbetriebnahme
desselben eine automatische Zündung bewirkt wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies durch die Vereinigung folgender Merkmale
erreicht: a) mit einem Handhebel wird ein Gasventil geöffnet; b) der Handhebel betätigt
zugleich eine piezoelektrische Zündvorrichtung.
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Die Erfindung liegt also in einer Kombination an sich nicht erfinderischer
Merkmale.
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Abgesehen von der automatischen Zündung beim Öffnen des Gasventils
führen die kombinierten Maßnahmen auch zu einem einfachen Aufbau, da nur eine Anordnung
getroffen werden muß, um beim Betätigen des Handhebels den piezoelektrischen Kristall
unter Druck zu bringen.
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Vorzugsweise ist der piezoelektrische Kristall in einem am Gasventilgehäuse
befestigten Zylinder mit Druckkolben angeordnet, dessen Kolbenstange den Handhebel
betätigt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es
zeigt F i g. 1 einen als Schneidbrenner ausgebildeten Handgasbrenner gemäß der Erfindung
in Seitenansicht, F i g. 2 eine Aufsicht auf das Gasventilgehäuse mit angrenzenden
Teilen in größerem Maßstab und teilweise im Schnitt, F i g. 3 einen Schnitt nach
der Linie 3-3 in F i g. 2 mit dem Handhebel in Ruhestellung, F i g. 4 einen Schnitt
ähnlich F i g. 3 mit dem Handhebel in voll eingerückter Stellung, F i g. 5 einen
Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 2, F i g. 6 eine Stirnansicht des Gasventilgehäuses,
F i g. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 in Fig.6. F i g. 8 die Hauptteile
für die Druckausübung auf den piezoelektrischen Kristall, F i g. 9 bis 12 Ansichten
der Hauptteile nach F i g. 8 zur Veranschaulichung der Wirkungsweise. Der Schneidbrenner
gemäß F i g. 1 enthält ein Ventilgehäuse A, einen Brennerkopf B, der
mit dem Ventilgehäuse durch ein Brennerrohr C verbunden ist, eine Brennerdüse D
und einen Handhebel E, der am Ventilgehäuse A angelenkt ist. Beim Betätigen des
Handhebels E wird zunächst ein normales Gas-Sauerstoff-Gemisch der Brennerdüse zugeführt,
um ein Werkstück anzuwärmen. Wird der Handhebel stärker gedrückt, erhält die Brennerdüse
zusätzlichen Sauerstoff zum Schneidbrennen.
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Wie F i g. 2 zeigt, weist das Ventilgehäuse A einen Gaseinlaß
10 und einen Sauerstoffeinlaß 12 auf. An den Sauerstoffeinlaß
12 schließt sich ein Kanal 13
an, von dem eine Querbohrung
14 zu einem weiteren Kanal 15 führt, der in eine Ventilkammer 16 mit Auslaß 17 mündet.
In der Ventilkammer 16 befindet sich ein Ventil 20, vgl. F i g. 5 und 7, das den
Sauerstoffstrom während des Vorwärmens des Werkstücks steuert. Die Ventilkammer
16 ist durch eine Schraubkappe 22 verschlossen und enthält ein Ventilelement 24
mit nach oben ragendem Schaft 25, der in der Schraubkappe 22 geführt ist. Der Ventilkopf
26 trägt eine Dichtung 27 und wird durch den Druck einer Schraubenfeder 28 gegen
den Boden der Ventilkammer 16 gedrückt, an die sich nach unten hin eine Bohrung
30 anschließt, die einen hin- und herbeweglichen Stößel 31 enthält, der nach
unten aus dem Ventilgehäuse A heraustritt und vom Handhebel E betätigt wird. Während
des Vorwärmens muß das Verhältnis von Sauerstoff und Gas so eingestellt werden,
daß an der Brennerdüse eine Flamme mit vollkommener Verbrennung entsteht. Hierzu
dient ein Einstellventil 32, vgl. F i g. 7, das an einem Stutzen 34 des Ventilgehäuses
A befestigt ist. Die Ventilnadel 35 wirkt mit einem konischen Sitz 36 in der Querbohrung
14 zusammen. Zur Betätigung des Ventils 32 dient ein Einstellknopf 38.
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An den Gaseinlaß 10 schließt sich gemäß F i g. 2 ein Kanal 40 an,
von dem eine Querbohrung 41 zu einem weiteren Kanal 42 führt, der in eine Ventilkammer
43 mit Auslaß 44 mündet. In der Ventilkammer 43 befindet sich ein Ventil 45, das
dem schon beschriebenen Ventil 20 gleicht. Die Betätigung dieses Ventils 45 erfolgt
auch in der gleichen Weise durch einen Stößel 46 mittels des Handhebels E, vgl.
F i g. 3. In der Querbohrung 41 befindet sich ebenfalls ein Einstellventil entsprechend
dem bereits beschriebenen Einstellventil 32 für Sauerstoff.
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Der den Sauerstoff zuführende Kanal 13 ist auch mit einer weiteren
Ventilkammer 50 verbunden, vgl. F i g. 2 und 3, an die sich eine Bohrung 51 und
weiter ein Kanal 52 zur zusätzlichen Sauerstoffzufuhr anschließen. Die Ventilkammer
50 ist durch eine Schraubkappe 53 abgeschlossen. Das hin- und herbewegliche
und durch eine Feder 59 belastete Ventilelement 54 weist einen Schaft 56, einen
Ventilkopf 57 und eine Bohrung 58 auf. Ein Stößel 60 mit Stift 61 dient zur Betätigung
des Ventils mittels des Handhebels E.
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In der Brennerdüse D ist eine Funkenstrecke angeordnet (nicht dargestellt).
Die Vorrichtung 81 zum Erzeugen eines elektrischen Funkens wird durch einen Keilmechanismus
82 mittels des Handhebels E betätigt und besteht aus einem piezoelektrischen Kristall
83 in einem am Gasventilgehäuse A befestigten Zylinder 84 mit Druckkolben 87, dessen
Kolbenstange 90 vom Keilmechanismus 82 betätigt wird. Im Zylinder 84 befindet sich
eine Grundplatte 86, von der ein Draht 85 mit Isolierung 116 zur Funkenstrecke in
der Brennerdüse D führt. Der Druckkolben 87 besteht aus Gummi und wirkt über eine
Isolierscheibe 88 und eine Druckscheibe 89 auf-den Kristall 83 ein.
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Der Keilmechanismus 82 ist in einer durch eine Schraubkappe 92 abgeschlossenen
Kammer 91 des Ventilgehäuses A untergebracht, in die die Kolbenstange 90 quer zur
Längsachse der Kammer hineinragt. Ein Stößel 102 trägt ein in der Kammer
91 verschiebbares Keilstück 96. Zwischen diesem Keilstück 96 und der Kolbenstange
90 ist eine Druckrolle 94 eingelegt, auf die eine den Stößel 102 aus dem Gasventilgehäuse
A herausdrückende Feder 100 einwirkt. Wie F i g. 8 zeigt, hat das Keilstück 96 eine
Schrägfläche 96 a und eine ebene Fläche 96 b, auf der die Druckrolle 94 aufliegt.
Für die Feder 100 ist ein mit Zapfen 99 versehener Federteller 98 vorgesehen, der
sich gegen die Druckrolle 94 legt.
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Das Brennerrohr C setzt sich aus drei Einzelrohren zusammen. Ein Rohr
110 ist mit dem Auslaß 44 verbunden und führt das Gas zum Brennerkopf B. Ein weiteres
Rohr 112 ist mit dem Auslaß 17 verbunden und führt Sauerstoff zum Vorwärmen eines
Werkstücks zum Brennerkopf B. Das dritte Rohr 114 ist mit dem Kanal 52 verbunden,
um zusätzlichen Sauerstoff für das Schneidbrennen dem Brennerkopf B zuzuleiten.
Eine Schutzhülse 120 umgibt die Einzelrohre 110, 112 und 114 sowie den Draht 85
mit der Isolierung 116 neben dem Ventilgehäuse A. Die Schutzhülse 120 kann
bis zum Brennerkopf vorgeschoben werden, so daß die Zündvorrichtung 81 zugänglich
wird.
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Die Wirkungsweise des Keilmechanismus 82 ist aus F i g. 9 bis 12 ersichtlich.
Wenn das Keilstück 96 mittels des Handhebels E eingedrückt wird, beginnt die Druckrolle
94 auf die Kolbenstange 90 einzuwirken, vgl. F i g. 9. Beim weiteren Eindrücken
des Keilstücks 96 wird die Kolbenstange 90 ganz zurückgeschoben, vgl. F i g. 10.
Der Kristall 83 ist jetzt maximal zusammengedrückt. über diese Stellung der maximalen
Zusammendrückung des Kristalls 83 ist das Keilstück 96 hinausbewegbar, wie F i g.
11 zeigt. Die Rolle 94 nimmt dann eine Lage ein, die die Kolbenstange 90 wieder
entlastet. Dieses Entlasten findet durch Überspringen der Druckrolle 94 über die
Stellung der maximalen Zusammendrückung des Kristalls 83 statt. Der auf den Kristall
83 ausgeübte Druck wird also plötzlich aufgehoben.
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Der Kristall 83 gibt beim anfänglichen Eindrücken des Keilstücks 96
mittels des Handhebels eine verhältnismäßig geringe Spannung ab, weil das Eindrücken
von Hand nicht sehr schnell vor sich geht, so daß an der Funkenstrecke in der Brennerdüse
D kein Funke entsteht. Springt aber die Druckrolle 94 über die Stellung der maximalen
Zusammendrückung des Kristalls 83 über, so entsteht durch die plötzliche Freigabe
des Kristalldrucks eine hohe Spannung, die zum Erzeugen des Funkens in der Brennerdüse
D ausreicht. Der Zündfunke wird also erst erzeugt, nachdem Gas- und Sauerstoffzufuhr
bereits freigegeben sind, wodurch ein einwandfreier Betrieb beim Zünden des Handbrenners
erreicht wird.
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Wird der Handhebel E nach beendetem Schneidbrennvorgang wieder freigegeben,
so drückt die Feder 100 die Druckrolle 94 und das Keilstück 96 in die Ausgangsstellung
zurück. Dies ist möglich, weil die Druckrolle 94 zwar über die Stellung des maximalen
Drucks hinausgesprungen ist, dabei aber, wie F i g. 12 zeigt, nicht hinter die Kolbenstange
90 gelangt.