DE1457574C - Handbetatigte piezoelektrische Zund vorrichtung, insbesondere fur Feuerzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine handbetätigte der eine Kontakt an der Druckvorrichtung und der

piezoelektrische Zündvorrichtung, bei der eine andere Kontakt in der Bahn der Druckvorrichtung

Funkenstrecke an einen piezoelektrischen Wandler derart angeordnet, daß der Kontaktsatz gleichzeitig

angeschlossen und dieser mittels einer Druckvorrich- als Begrenzungsanschlag für die Entlastungsbewegung

tung belastbar ist, die mittels Handkraft in eine 5 der Druckvorrichtung dient. Man kann also mit dem

Arbeitsstellung und mittels einer Rückholvorrichtung Kontaktsatz gleichzeitig die mechanische und elek-

in eine Ruhestellung bewegbar ist, insbesondere für trische Wirksamkeit der Zündvorrichtung beenden.

Feuerzeuge. Es ist selbstverständlich, daß der Kontaktsatz im

Piezoelektrische Wandler erzeugen eine ihrer Be- Zündaugenblick einen größeren Kontaktabstand

lastung proportionale Spannung. Dieser Vorgang io haben muß als die Elektroden der Funkenstrecke,

wird als vollkommen reversibel angesehen. Wenn weil sonst der Funkenüberschlag zwischen den Kon-

also, beispielsweise mittels einer übersetzten Hand- takten erfolgen würde. Diese Forderung läßt sich

kraft, der Wandler derart belastet wird, daß an ihm besonders einfach erfüllen, wenn die Druckvorrich-

eine Spannung von mehreren kV erzeugt wird, die tung einen Betätigungshebel aufweist, an dem der

für einen Überschlag an der Funkenstrecke ausreicht, 15 Kontaktsatz im Bereich des freien Hebelendes ange-

so ergibt sich beim Entlasten wiederum ein solcher ordnet ist. Das freie Hebelende durchläuft einen

Überschlag. Man nahm daher an, daß sich beim relativ großen Weg, so daß im Zündaugenblick für

entlasteten Wandler wieder das ursprünglich vor- einen genügend großen Kontaktabstand gesorgt ist.

handene Null-Potential einstellt. Dies ist aber in der Der Kontaktsatz kann von den Elektroden der

Praxis nicht der Fall. Vielmehr besteht fast immer 20 Zündfunkenstrecke selbst gebildet sein, wobei eine

die Gefahr, daß die Bedienungsperson, beispielsweise Elektrode beweglich angeordnet ist. Bei einer Druck-

der Benutzer eines Feuerzeuges, im Ruhezustand der vorrichtung mit Betätigungshebel kann die bewegliche

Zündvorrichtung einen elektrischen Schlag erhält. Elektrode am Betätigungshebel angebracht sein. Hier-

Versuche, dieser Tatsache dadurch zu begegnen, bei werden also keine zusätzlichen beweglichen Teile

daß man die Druckvorrichtung vollständig vom 25 benötigt.

Wandler abhob, um ihn noch stärker zu entlasten, Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Druckvorbrachten keine entscheidende Verbesserung. Auch richtung zwischen ihrer Ruhelage am Ende des Entließ sich dieser Fehler nicht durch Verwendung Spannungshubes und dem Beginn der Druckbelastung piezoelektrischer Wandler mit verschiedenartiger Zu- des Wandlers einen Leerhub durchführt. Die damit sammensetzung ausschalten. 30 verbundenen Vorteile werden in Verbindung mit den

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Ausführungsbeispielen beschrieben,

das Auftreten einer Spannung bei entlastetem Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier

Wandler eine solchen Zündvorrichtungen inhärente in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele

Eigenschaft ist, die nicht durch. Abänderung der näher beschrieben. Es zeigt

Wandler oder der Druckvorrichtung ausgeschaltet 35 Fig. 1 eine Zündvorrichtung mit Entladekon-

werden kann, sondern in Kauf genommen werden takten und

muß und demnach nur durch sekundäre Maßnahmen Fig. 2 eine Zündvorrichtung mit beweglichen

zu beseitigen ist. Die hohen Spannungen in dem Elektroden.

kleinen Gerät haben nämlich zur Folge, daß auch Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1 sind in

bei sehr guter Isolierung eine Ladungsverschiebung 40 einem U-förmigen Träger 1 in einem Isolierkörper 2

durch Ableitströme nicht zu vermeiden ist. Die da- zwei piezoelektrische Körper 3 und 4 untergebracht,

durch während des Betriebs der Zündvorrichtung Zwischen ihre einander zugekehrten Stirnseiten ist

hervorgerufene Spannungsabsenkung führt dazu, daß eine leitende Platte 5 gelegt, die sich über den Leiter 6

normalerweise im entlasteten Zustand das Null- bis zur Elektrode 7 der Zündfunkenstrecke fortsetzt.

Potential nicht erreicht wird. 45 Die andere Elektrode 8 befindet sich an einem

Erfindungsgemäß wird daher zur Beseitigung des Bügel 9, der direkt am Träger 1 befestigt ist und da-

in der Ruhestellung verbleibenden Restpotentials ein mit an Masse liegt. Eine Masseverbindung haben

Kontaktsatz vorgesehen, der unter dem Einfluß der auch die einander abgekehrten Stirnseiten der beiden

Rückholvorrichtung gegen Ende des Entlastungs- . piezoelektrischen Körper 3 und 4 über Teile der

hubs geschlossen wird und dabei die Pole des 50 Druckvorrichtung.

piezoelektrischen Wandlers miteinander verbindet. Auf die rechte Stirnseite des Körpers 3 wirkt eine

Mit Hilfe des Kontaktsatzes werden die in der Ruhe- einstellbare Druckschraube 10, die in einem am

stellung noch vorhandenen Ladungen ausgeglichen Träger 1 befestigten Gewindekörper 11 verschraub-

und damit das störende Potential beseitigt. bar ist, über eine erste Druckplatte 12, zwei Paare

Es ist zwar aus der britischen Patentschrift 55 von Tellerfedern 13 und eine zweite Druckplatte 14.

712 803 und der USA.-Patentschrift 2 954 506 bei Auf die linke Stirnseite des Körpers 4 wirkt das

piezoelektrischen Zündvorrichtungen für Verbren- Druckstück 15 eines Kniehebelgelenks über eine

nungsmoloren bekannt, die Pole des piezoelektrischen Druckplatte 16. Zum Kniehebelgelenk gehört der

Wandlers während des Entlastungshubs miteinander Betätigungshebel 17, der um die Achse 18 im Träger 1

zu verbinden, um den bei Entlastungshub auftreten- 60 schwenkbar ist und seinerseits das um die Achse 19

den Funken zu unterdrücken, da dieser Funken nicht schwenkbare Druckstück 15 trägt. Wird der Hebel 17

in die Zündfolge passen würde. Dieses Problem spielt mit der Kraft P belastet, werden die beiden piezo-

bei einer handbetätigten piezoelektrischen Zündvor- elektrischen Körper 3 und 4 zusammengedrückt; die

richtung jedoch keine Rolle, da es auf den genauen dabei entstehende Spannung führt zu einem oder

Zeitpunkt der Funkenerzeugung nicht ankommt und 65 mehreren Überschlägen an der Funkenstrecke 7, 8.

ein zweiter Funken während des Entlastungshubs Entfernt man die Kraft P, wird der Hebel 17 und die

die Zündfunktion normalerweise nicht stören würde. gesamte Druckvorrichtung mittels der Feder 20 in die

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist Ursprungsstellung zurückgeführt. Hierbei entspannen

sich die beiden Körper 3 und 4, wobei wiederum eine zu Überschlägen führende Spannung erzeugt wird.

Am freien Ende des Hebels 17 ist ein U-förmiges Kontaktstück 21 befestigt. An die zur Elektrode 7 führende Leitung 6 ist eine Zweigleitung 22 angeschlossen, die zu einem Kontaktstück 23 führt, das in der Bahn des Kontaktstücks 21 angeordnet ist. In der veranschaulichten Ruhelage berühren sich die beiden Kontakte 21 und 23 und überbrücken dabei die Funkenstrecke 7,8 bzw. die elektrisch wirksamen Stirnflächen der piezoelektrischen Körper 3 und 4. Gleichzeitig ist die Aufwärtsbewegung des Hebels 17 durch das Zusammenwirken der Kontakte 21, 23 begrenzt. Während die Körper 3 und 4 zur Spannungserzeugung nur über wenige hundertstel Millimeter zusammengedrückt werden, durchläuft das freie Ende des Hebels 17 einen Weg von mehreren Millimetern, so daß im Zündaugenblick der Abstand der Kontakte 21, 23 voneinander größer ist als der Abstand zwischen den Elektroden? und 8 der Zündfunkenstrecke. Die Tellerfedern 13 bewirken einen Leerhub, da sie sich zunächst zusammendrücken, ehe eine für die Spannungserzeugung ausreichende Kraft auf die Wandlerkörper 3 und 4 wirkt. Infolgedessen ist der Abstand der Entladekontakte 21,23 im Zündaugenblick größer als ohne einen solchen Leerhub und dementsprechend die Gefahr eines Funkenüberschlages an dieser Stelle geringer.

Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 2 sind in einem U-förmigen Träger 24 in einem Isolierkörper 25 zwei, zylinderförmige piezoelektrische Körper 26 und 27 angeordnet. Zwischen ihnen befindet sich eine Platte 28, die über eine isolierte Leitung 29 mit der eine Elektrode 30 der Zündfunkenstrecke verbunden ist. Die andere Elektrode 31 sitzt an einem Bügel 32, der an einem Betätigungshebel 33 befestigt ist, so daß wiederum elektrisch über Masse eine Verbindung zu den einander abgewandten Polflächen der piezoelektrischen Körper 26 und 27 hergestellt ist.

Die rechte Stirnseite des Körpers 26 stützt sich über eine Zwischenplatte 34 an einer Stellschraube 35 ab, die in einem am Träger 24 befestigten Gewindeblock 36 verschraubbar ist. Auf die linke Stirnseite des Körpers 27 wirkt über ein Zwischenstück 37, drei Paare von Tellerfedern 38 und ein Druckstück 39 der Betätigungshebel 33 unter Zwischenschaltung einer kreisförmigen Keilscheibe 40. Diese stützt sich außer an dem Druckstück 39 an der Schfägfläche 41 eines im Hebel 33 befestigten Einsatzes 42 und an dem im Träger 24 angebrachten Zapfen 43 ab, um den sich der Betätigungshebel 33 dreht.

Wenn eine Kraft P, beispielsweise der Fingerdruck, auf den Betätigungshebel 33 ausgeübt wird, drückt dieser mit einem entsprechenden Übersetzungsverhältnis die Keilscheibe 40 in den Zwischenraum zwischen den Zapfen 43 und das Druckstück 39, wobei nach einem durch die Tellerfedern 38 gegebenen Leerhub die piezoelektrischen Körper 26 und 27 zusammengedrückt werden und an der Zündfunken-' strecke 30, 31 einen Funken abgeben. Verschwindet die Kraft P wieder, kehrt die Anordnung in ihre dargestellte Ruhelage zurück. In dieser Ruhestellung berühren sich die beiden Elektroden 30,31 der Zündfunkenstrecke oder kommen einander so nahe, daß die vorhandene Restladung abfließen bzw. überschlagen kann. Bei der Betätigung der Druckvorrichtung werden die Elektroden auseinander bewegt, bis im Zündaugenblick der gewünschte Elektrodenabstand erreicht ist. Der durch die Tellerfedern gegebene Leerhub bewirkt, daß die Elektroden zunächst auseinander bewegt werden, ehe im Wandler

ίο eine merkbare Spannung erzeugt wird. Es besteht daher nicht die Gefahr, daß vorzeitige Überschläge mit zu geringer Spannung und demnach zu geringer Energie auftreten.

Es sei noch vermerkt, daß der Isolierkörper 2 aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein und der bewegliche Kontakt 21 an einem vom Hebel 17 getrennten Bauteil sitzen kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Handbetätigte piezoelektrische Zündvorrichtung, bei der eine Funkenstrecke an einen piezoelektrischen Wandler angeschlossen und dieser mittels einer Druckvorrichtung belastbar ist, die mittels Handkraft in eine Arbeitsstellung und mittels einer Rückholvorrichtung in eine Ruhestellung bewegbar ist, insbesondere für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des in der Ruhestellung verbleibenden Restpotentials ein Kontaktsatz (21, 23; 30, 31) vorgesehen ist, der unter dem Einfluß der Rückholvorrichtung (20; 38) gegen Ende des Entlastungshubs geschlossen wird und dabei die Pole des piezoelektrischen Wandlers (3, 4; 26, 27) miteinander verbindet.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kontakt (21) an der Druckvorrichtung (17) und der andere Kontakt (23) in der Bahn der Druckvorrichtung derart angeordnet sind, daß der Kontaktsatz gleichzeitig als Begrenzungsanschlag für die Entlastungsbewegung der Druckvorrichtung dient.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Druckvorrichtung einen Betätigungshebel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktsatz (21, 23) im Bereich des freien Hebelendes angeordnet ist.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktsatz > von den Elektroden (30, 31) der Zündfunkenstrecke selbst gebildet ist, wobei eine Elektrode (31) beweglich angeordnet ist.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 4, bei der •die Druckvorrichtung einen Betätigungshebel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (31) am Betätigungshebel (33) angebracht ist.

6. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung (17, 33) zwischen ihrer Ruhelage am Ende des Entspannungshubes und dem Beginn der Druckbelastung des Wandlers (3, 4; 26, 27) einen Leerhub durchführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen