DE1613805B2

DE1613805B2 - Piezoelektrischer impulsgenerator fuer einen gasbrenner

Info

Publication number: DE1613805B2
Application number: DE1968C0044669
Authority: DE
Inventors: Theodore F. Parma Ohio Deucher (V.StA.)
Original assignee: Clevite Corp., Cleveland, Ohio (V.St. A.)
Priority date: 1967-03-15
Filing date: 1968-02-20
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US3436164A; DE1613805A1; DE1753885C3; GB1207179A; DE1753885A1; FR1557883A; GB1207180A; DE1753885B2

Description

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Impulsgenerator, enthaltend mindestens ein stabförmiges piezoelektrisches Element und einen starren Rahmen, in dessen Längsschlitz das piezoelektrische Element an seinen Stirnseiten eingespannt ist, ferner enthaltend eine Nockenwelle zur Erzeugung einer Druckkraft zwischen der einen Stirnseite des piezoelektrischen Elementes und der zugehörigen Einspannseite des Rahmens, wobei die einen Handhebel aufweisende Nockenwelle abwälzbar zwischen der einen Stirnseite des piezoelektrischen Elementes und der zugehörigen Einspannseite des Rahmens eingespannt und an der anderen Einspannseite des Rahmens ein Kipplager für die andere Stirnseite des piezoelektrischen Elementes angeordnet ist, und der Handhebel in einem Gehäuse gelagert ist, welches eine nachgiebige Aufnahmevorrichtung für das das Kipplager aufweisende Rahmenende bildet, nach Hauptpatent 1488892.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beschriebenen Impulsgenerator in der Weise zu verbessern, daß das Gerät bei Verwendung für einen Gasbrenner leicht gehandhabt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse als Schalengriff geformt ist und in an sich bekannter Weise die Gaszuführungselemente und eine Bajonettfassung als Aufnahme für den Brenner aufweist.

Gegenüber dem aus der britischen Patentschrift 9 75 380 vorbekannten Gasbrenner mit Rohrgehäuse ist die erfindungsgemäße Schalenform handlicher, griffiger, und erlaubt so die Ausübung einer verhältnismäßig großen Betätigungskraft ohne Überanstrengung der Bedienungsperson. Gleichzeitig ist die Schalenform dem flachen Aufbau des Impulsgenerators vorteilhaft angepaßt, wodurch sich eine kompakte Bauweise des Gerätes ergibt, verglichen mit dem Gegenstand der britischen Patentschrift 975380. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zum oft verlangten wahlweisen Betrieb des Impulsgenerators mit Brennern von unterschiedlichen Leistungsdaten, also zum Austausch des Brennerteiles, nur die Bajonettkupplung betätigt werden muß, während beim vorbekannten Gerät hierfür Schraubverbindungen zu demontieren sind.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Seitenansicht auf den ganzen Gasbrenner,

Fig. 2 in vergrößerter Seitenansicht, teilweise axial geschnitten, den auswechselbaren Brennereinsatz, in größerem Maßstab,

Fig. 3 in Seitenansicht, teilweise axial geschnitten, das Griffteil, gleichfalls in größerem Maßstab.

Der als ganzes mit 10 in F ig. 1 bezeichnete und dargestellte Gasbrenner besteht aus der zweiteiligen Plastik-Griffschale 12; eine Schalenhälfte ist in Fig. 3 sichtbar. Beide Hälften sind (nicht dargestellt) verschraubt. Hinten ist eine Metallhülse 11 mit einem radial nach innen geneigten Flansch (nicht dargestellt) aufgeschoben. Im hinteren Teil ist die Griffschale 12 ausgebildet zur Aufnahme der Gaszuführungselemente 14, mit dem Schraubanschluß 16 für unter Druck stehendes Gas und dem Auslaß 18, dazwischen die Durchlaßbohrungen 20, 21, quer dazu ansetzend das Spindelgehäuse 24 mit der Ventilbohrung 22, welche den

Übergang zwischen den Durchlaßbohrungen 20, 21 durchdringt. Das Spindelgehäuse 24 nimmt die Spindel 26 des Flammenriegelventils auf in einer Schraubbuchse 30. An der Spindel sitzt innen der Schließkolben 32, außen der Stellgriff 28. Gegen die Schraubbuchse 30 ist der Schließkolben 32 durch den O-Ring 33 gedichtet.

In Gasrichtung dahinter ist in die Durchlaßbohrung 21 ein Aufstoßventil 34 gesetzt, ausgebildet ähnlich dem bei Luftbereifungen für Fahrzeuge bekannten Schlauchventil. Es wird geöffnet durch Betätigung seines Stößels 35 über das Pleuel 84 am Betätigungshebel 62. Dadurch strömt das Druckgas in die Kammer 36 und das mit dieser kommunizierende Verbindungsrohr 38 zur Brenneraufnahme.

Dort mündet das Verbindungsrohr 38 in eine Bajonettfassung aus einer äußeren Bajonetthülse 40 (Fig. 3) und einer inneren Bajonetthülse 42, die der hintere Teil des Brennerrohres 46 (Fig. 2) ist und auf diese Weise gasdicht mit der Aufnahme in der Griffschale 12 gekuppelt werden kann. Dabei werden die Bajonetthülsen 40, 42 gegeneinander fixiert durch wechselseitige Anordnung von Radialstift 43 und L-förmiger Haltenut 45. und gesichert mit der Druckfeder 42 a. Die Haltenut ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an der inneren Bajonetthülse, nämlich in einem dieser anwachsenden Ringbunde 47 vorgesehen. Dahinter befindet sich die radiale Saugbohrung 44 für die Beimischung von Luft hinter der Verengungsstelle des Gasstromes, der Azetylen sein kann. Damit einstückig ist das Brennerrohr 46, welches in die Düse 48 mündet. Diese ist rohrförmig und sitzt dem Brennerrohr mit einem Winkel von nicht weniger als 90° an. Die Düse 48 bildet nach hinten eine Verlängerung 50, jenseits ihres Durchdringungsbereiches mit dem Brennerrohr 46.

Das brennbare Gasgemisch strömt durch das Brennerrohr 46 in die Düse 48, in Richtung ihres verjüngten Austritts 52 und zuletzt durch den Düsenrand 54. Die Düse 48 und das Brennerrohr 46 einschließlich der

Bajonett-Kupplungshülsen 42, 40 bestehen wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material, so daß eine Masseverbindung zum Impulsgenerator vorhanden ist.

Dieser ist aus Fig. 3 ersichtlich. Es ist ein piezoelektrischer Generator entsprechend dem älteren Patent 1488892 der Anmelderin. Er enthält in einem Längsschlitz 56 mehrere piezoelektrische Elemente 58, elektrisch parallel und kraftschlüssig in Reihe geschaltet beiderseits der die Hochspannung führenden Mittelelektrode 66, eingespannt in einem starren Rahmen 60. Dieser ist in seiner Ebene kippbar gelagert in der Griffschale 12. Eine abwälzbare Nockenwelle (nicht dargestellt), antreibbar durch den in der Griffschale gelagerten Betätigungshebel 62, ist zwischen einer Stirnseite des Stapels aus piezoelektrischen Elementen 58 und dem benachbarten Ende des Rahmens eingespannt. Exzentrisch ist dem Betätigungshebel 62 das Pleuel 84 angelenkt, so daß es beim Drücken des Betätigungshebels gegen die Griffschale 12 nach hinten geht und das Aufstoßventil öffnet. Die dabei erzeugte Hochspannung wird von der Mittelelektrode 66 über das Kabel 64 an die hintere Elektrode 68 der Sperrfunkenstrecke gelegt. Diese Elektrode überragt etwas die Griffschale 12 an deren Stirnfläche 13. Das Kabel 64 ist isoliert, und sein blankes Kontaktende 68 ist fest in der keramischen Isolierhülse 70 und diese im Schalengriff gehalten.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die weiteren Stromkreiselemente gebildet am Brennereinsatz mit einem Kabel 72, dessen rückwärtiges blankes Anschlußende in einem Gehäuse 74 mit dem Keramik-Isolator 76 sitzt, der die Gegenelektrode 78 für die Sperrfunkenstrecke haltert. Durch das Einschnappen der Bajonettkupplung werden diese beiden Sperrelektroden 68, 78 gegeneinander justiert, unter Belassung eines Luftspaltes, der ionisiert wird, kurz bevor die Überschlagspannung der Zündfunkenstrecke erreicht ist. Das isolierte Kabel 72 verläuft auf dem Brennerrohr, geschützt in der Metallhülse 73, in die rückwärtige Verlängerung 50 der Düse 48.

Darin sitzt der hohlzylindrische keramische Halteisolator 80 für die nadeiförmige Zündelektrode 82, welche dadurch axial in der Düse 48 zentriert ist, so daß die Nadelspitze 83 mit dem Düsenrand 54 fluchtet und gegenüber diesem die Zündfunkenstrecke bildet. Nach dem Einsetzen und elektrischen Anschließen der Zündelektrode 82 wird die rückwärtige Düsenverlängerung 50 mit einer Kappe 81 abgedeckt, die vorzugsweise plastisches Isoliermaterial enthält, welches den Raum über dem Halteisolator 80 vollständig ausfüllt, um dort örtliche Feldstärkekonzentrationen zu vermeiden.

Für den Gebrauch wird das Flammenriegelventil am Stellgriff 28 entsprechend dem Gasüberdruck auf die gewünschte Flammenhöhe eingestellt und dann der Betätigungshebel 62 gegen die Griffschale 12 gedrückt, wodurch über das ihm angelenkte Pleuel 84 das Aufstoßventil 34 den Gasstrom zur Düse 48 freigibt. Gleichzeitig werden durch den Betätigungshebel 62 die Piezoelemente 58 gegen den Rahmen 60 gedrückt, wodurch eine Spannung an der Mittelelektrode 66 entsteht. Wenn diese das Sperrpotential zwischen den Elektroden 68, 78 überschreitet, wird die dazwischen gebildete Sperrfunkenstrecke durch Ionisation leitend und schaltet die Zündfunkenstrecke zwischen der Zündelektrodenspitze 83 und dem Düsenrand 54 beim Erreichen der gewünschten Hochspannung ein, was dort zu einer schlagartigen hochfrequenten, stark gedämpften Entladung führt, die also mehrere Zündfunken in rascher Folge schon bei einmaligem Andrücken des Betätigungshebels 62 liefert. Wenn man diesen Hebel losläßt, wird die Gaszuführung am Aufstoßventil 34 zwangsläufig unterbrochen.

Durch die Bajonettkupplung 40, 42 und die daran sitzenden Sperrelektroden 68,78, welche keine körperliche gegenseitige Kontaktverbindung benötigen, ist das Auswechseln verschiedener Typen von Brennereinsätzen für unterschiedliche Verwendungszwecke mit entsprechend bemessenen Saugbohrungen und Sperrelektrodenabständen sehr erleichtert.

Die angedrückte Betriebsposition des Betätigungshebels 62 kann durch einen (nicht dargestellten) Riegel am Schalengriff 12 fixierbar sein.

Es könnte auch die elektrische Vorschaltung einer Sperrfunkenstrecke, außerhalb des vom brennbaren Fluid erfüllten Raumes, in Verbindung mit beliebigen anderen piezoelektrischen Impulsgeneratoren vorteilhaft angewendet werden, um den bei solchen Zündern unvermeidlichen Nachteil der betrieblichen Isolationsverschlechterung an der Zündfunkenstrecke einerseits in Verbindung mit der geringen Energieausbeute des dafür einfachen und robusten piezoelektrischen Generators andererseits anzugleichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Piezoelektrischer Impulsgenerator, enthaltend mindestens ein stabförmiges piezoelektrisches Element und einen starren Rahmen, in dessen Längsschlitz das piezoelektrische Element an seinen Stirnseiten eingespannt ist, ferner enthaltend eine Nockenwelle zur Erzeugung einer Druckkraft zwischen der einen Stirnseite des piezoelektrischen Elementes und der zugehörigen Einspannseite des Rahmens, wobei die einen Handhebel aufweisende Nockenwelle abwälzbar zwischen der einen Stirnseite des piezoelektrischen Elementes und der zugehörigen Einspannseite des Rahmens eingespannt und an der anderen Einspannseite des Rahmens ein Kipplager für die andere Stirnseite des piezoelektrischen Elementes angeordnet ist, und der Handhebel in einem Gehäuse gelagert ist, welches eine nachgiebige Aufnahmevorrichtung für das das Kipplager aufweisende Rahmenende bildet, nach Hauptpatent 1488892, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als Schalengriff (12) geformt ist und in an sich bekannter Weise die Gaszuführungselemente (14, 16,18, 20, 21, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 33, 34, 35, 36) und eine Bajonettfassung (42, 43, 45, 47) als Aufnahme (40) für den Brenner (46, 48) aufweist.