DE1782239B2

DE1782239B2 - Feuerzeug mit einem als hochspannungserzeuger dienenden piezoelement

Info

Publication number: DE1782239B2
Application number: DE19681782239
Authority: DE
Inventors: Kenjiro Tokio Goto
Original assignee: Mansei Kogyo KK
Current assignee: Mansei Kogyo KK
Priority date: 1967-08-03
Filing date: 1968-08-02
Publication date: 1973-05-10
Also published as: DE1782239C3; NL144382B; DE1782239A1; FR1576785A; GB1234412A; NL6810904A; US3521987A

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssiggas-Feuerzeug mit einem Gastank, einem Brennerventil und einer Funkenstrecke, zwischen deren Elektroden mittels mindestens eines in einer feststehenden Hülse an-{eordneten, als Hochspannungserzeuger dienenden 'iezoelements unter der Einwirkung eines federbela-Iteten Aufschlaggliedes Funken erzeugt werden, wobei das Aufschlagglied in der Hülse in einer Ruhestellung gehalten ist und ein von einer Rückstellfeder beaufschlagtes Betätigungsglied mit dem Aufschlagglied in Wirkverbindung steht.

Ein Feuerzeug dieser Art ist bekannt aus der französischen Patentschrift 1 478 382. Diese Patentschrift zeigt ein Feuerzeug, bei dem zum Betätigen des Hochspannungserzeugers ein Aufschlaghammer vorgesehen ist, der an Federn geführt ist, die gekrümmt ausgebildet sind und die eine Art Schnappwirkung zeigen. Diese Anordnung ist an sich sehr zuverlässig, da der Aufschlaghammcr mit der erforderlichen Wucht auf das Piezoelement aufschlägt, erfordert aber viel Raum und ist relativ aufwendig in Fertigung und Montage.

Ferner kennt" man aus der IjSA.-Patentschrift 3 200 295 einen piezoelektrischen Hochspannungserzeuger für ein Feuerzeug, der eine Taste aufweist, welche beim Niederdrücken eine Feder spann", und welche am Ende ihrer Bewegung eine Klinke betätigt, welche einen von der gespannten Feder betätig-

ten Aufschlaghammer freigibt. Dieser Hochspannungserzeuger besteht aus sehr vielen Einzelteilen, die von einer beträchtlichen Zahl von Schrauben zusammengehalten werden, so daß sich eine teure und zeitreibende Montage ergibt. Auch Reparaturen sind bei diesem bekannten Hochspannungserzeuger wenn überhaupt, nur mit großem Aufwand möglich, da Teile des Hochspannungserzeugers zusammengepreßt und wohl auch verklebt sind.

Ferner kennt man aus der französischen Patentschrift 1386 718 eine ganze Reihe verschiedener Ausführungsformen von piezoelektrischen Hochspannungserzeugern. Eine Ausführungsform arbeitet mit einer Feder zum Speichern von Aufschlagkraft. Die gespeicherte Kraft wird mittels eines Kugelgesperres freigegeben und wirkt über einen komplizierten hydraulischen Kraftverstärker auf die Piezoelemente. Die anderen dort gezeigten Anordnungen sind ähnlich kompliziert.

Die französische Patentschrift 1 447 841 zeigt den prinzipiellen Aufbau verschiedener Arten piezoelektrischer Hochspannungserzeuger, welche Federn verwenden, die in einer bestimmten Zwischenlage bewirken, daß ein Aufschlaghammer eine instabile Lage einnimmt. Auch diese bekannten Anordnungen sind sehr aufwendig und kompliziert.

Schließlich kennt man aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 958 306 ein piezoelektrisch gezündetes Feuerzeug, bei dem vor dem Zünden ein Schlagbolzen gespannt und dann durch das Ausrasten einer Klinke freigegeben wird. Auch diese bekannte Konstruktion erfordert eine Vielzahl von Teilen und ist daher aufwendig in Fertigung und Montage.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Feuerzeug mit einem piezoelektrischen Hochspannungserzeuger zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau eine lange Lebensdauer erwarten läßt, einfach aufgebaut und eine raumsparende Konstruktion hat, damit er gegebenenfalls bequem in ein Taschenfeuerzeug eingebaut werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Feuerzeug dadurch erreicht, daß das Aufschlagglied zum Festhalten bzw. zum Lösen verdrehbar ist, daß es mindestens einen Vorsprung aufweist und daß das Betätigungsglied und die Hülse jeweils mit diesem Vorsprung zusammenwirkende Ausnehmungen aufweisen, von denen die eine Ausnehmung mindestens eine zur Verdrehung des Vorsprungs bei Betätigung dienende schräge Seite und die andere Ausnehmung eine zum Arretieren des Vorsprungs in seiner Ruhestellung dienende L-Form aufweist. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion verwendet man also keine Klinken oder Kugeigesperre, sondern eine Anordnung, bei der das Aufschlagglied zum Halten und Lösen um seine Längsachse verdreht wird. Es hat sich gezeigt, daß man auf diese Weise eine sehr raumsparende, dabei aber durchaus robuste Konstruktion erhält, die einen starken Zündfunken lie-

ff

fort. Diese Konstruktion kann in ihrer Gesamtheit \orgelertigt und in ein Feuerzeuggehäuse eingesetzt werden. Auch Reparaturen werden hierdurch sehr einfach.

F-ine besonders einfache Ausführungsform eines solchen Feuerzeugs ergibt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß d?,s Betäti-L'jngsglied die Hülse hutartig übergreift und im Gea;üi>e des Feuerzeugs gegen Verdrehung gesichert Mv; al verschiebbar geführt ist.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der ;-.bindung dargestellt. Es zeigt

:^v i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsger.ii'i.ies. mit einem piezoelektrischen Hochspannungs- ·.!. eager versehenes Feuerzeug, und

r^: i g. 2 eine raumbildliche Darstellung des beim F--i:erzeug nach Fig. 1 verwendeten Hochspan-,:;-. i^serzeugers, in vergrößertem Maßstab.

'.Vie Fig. 1 zeigt, ist in einem Gehäuse 101, das ,r.K Bestandteile des Feuerzeugs aufnimmt, ein Flüssi^.istank 102 befestigt, welcher sich vom inneren r.^iiiiuseboden längs einer Seitenwand über mehr als υ ie Hälfte der Gehäuselänge nach oben erstreckt. .·.:■-. Tank 102 ist ein übliches Brennerventil 103 angeordnet, das eine (nicht dargestellte) übliche Düsenrü\.KfUhrfeder enthält und am oberen Ende eine Düse 10." α trägt. Ferner weist das Brennerventil eine (r.Llu dargestellte) Öffnung auf, durch die es mit dein Tank 102 in Verbindung steht und von diesem Brennstoff erhält. Das untere Ende des Brennerventil 103 ist am Boden des Gehäuses 101 befestigt, der auch den Boden des Tanks 102 bildet. Das obere F.nde des Brennerventils geht durch die obere Wand des Tanks 102 hindurch in den oberen Teil des Inneren des Gehäuses und endet in der Düse 103 a. Ferner weist der Tank 102 ein übliches Füllventil 104 auf, das sich vom Boden des Gehäuses 101 seitlich vom Brennerventil 103 nach oben in den Tank 102 hinein erstreckt. Da Bau- und Wirkungsweise des Brennerventils 103 und des Füllventils 104 herkömmlich sind, werden sie nicht weiter beschrieben.

Ein Elektrodenträger 105 ist auf der oberen Wand des Tanks 102 mit einer Schraube 106 befestigt, die in einen von der Unterseite der oberen Tankwand in den Tank 102 hineinragenden Fortsatz 105' eingeschraubt ist. Seitlich vom Fortsatz 105' weist der Elektrodenträger 105 einen runden Durchbruch 107 auf, durch den der obere Teil des Brennerventils 103 hindurchgeht. Seine zwei Arme 105« und 105fr verlaufen mit seitlichem Abstand parallel zueinander senkrecht nach oben über das offene obere Ende des Gehäuses 101 hinaus und sind an ihren unteren Enden durch ein Verbindungsstück 105 c miteinander verbunden. Konstruktion und Funktion des Elektrodenträgers 105 werden später eingehend beschrieben.

Eine das Brennerventil betätigende Kappe 108 mit einem an ihr befestigten nicht sichtbaren Stützstück ist mittels eines Scharniers 110 an einer Seite schwenkbar an der oberen Kante des Gehäuses 101 befestigt. Im Stützstück ist eine Querwelle 111 befestigt, die horizontal seitlich aus dem Stützstück herausragt. Ein streckbarer zweiteiliger Zylinder 112 ist mittels einer an seinem einen Ende ausgebildeten etwa kreisförmigen Ausnehmung schwenkbar auf der Querwelle 111 gelagc--?., während das andere Ende des Z,ylinders 112 ein spitzes Ende 112« aufweist. In Ruhestellung liegt der zweiteilige Zylinder 112 etwa horizontal. Eine im Zylinder 112 eingeschlossene Schraubenfeder 113 drückt dessen zwei Teile in entgegengesetzte Richtungen und hält den Zylinder gespannt zwischen der Querwelle 111 und einer auf der Innenseite des Arms 105« ausgebildeten konischen Ausnehmung 105a . in die das spitze Ende 11« des Zylinders eingesetzt ist. Ein in Ruhestellung horizontales Brcnnerveritilbetätigungsglied 114 wird an einem Ende auf dem senkrechten Schenkel eines etwa L-förmigen Tragstücks 116 abgestützt, dessen

ίο horizontaler Schenket mittels der bereits erwähnten Schraube 106 am Verbindungsstück 105 c des Elektrodenträgers 105 befestigt ist. Das abgestützte Ende des Betätigungsgliedes 114 ist mit einem Durchbruch versehen, dessen Größe den senkrechten Schenkel des Tragstücks 116 lose aufnimmt. Das freie Ende des Betätigungsgliedes 114 weist ebenfalls einen entsprechend geformten Durchbruch auf, dessen Größe die Aufnahme der Düse 103 « c' .■■> Brennerventils 103 ermöglicht. Das Betätigungsglieu ¹14 ist ferner auf seiner Oberseite mit einer nach oben gerichteten Warze 114« versehen, auf die das untere Ende einer Schraubenfeder 115 fest aufgepaßt ist. dessen oberes Ende gegen die Unterseite des zweiteiligen Zylinders 112 anliegt, wodurch die Feder 115 normalerweise in

zusammengedrücktem Zustand gehalten wird und die Düse 103« entgegen der Kraft der nicht dargestellten, im Brennerventil enthaltenen Rückstellfeder in Ventilschließstellung drückt, wenn die Kappe 108 geschlossen ist. Die Schraubenfeder 115 bezweckt,

daß auch bei geringfügigen Maßabweichungen bei der Herstellung der Teile der Brennerventilbetätigungseinrichtung die Kappe 108 ohne Schwierigkeiten ihre Funktion ausüben kann.

Der Hochspannungserzeuger des Feuerzeugs weist

eine piezoelektrische Elementanordnung 117 aus einem Paar piezoelektrischer Elemente mit zwischen deren einander gegenüberliegenden Enden angeordnetem Anschlußstück 132 auf. Die piezoelektrische Elementanordnung 117 hat ein schlagaufnehmendes

oberes Ende 117« und ist von einer feststehenden isolierenden Hülse 133 umgeben. Das untere Ende der piezoelektrischen Elementanordnung 117 sitzt auf einem starren Stützblock 131. Jedes der beiden piezoelektrischen Elemente hat einen seitlichen Fort-

satz 117 b, zwischen denen sich das Anschlußstück

132 erstreckt. Eine Metallhülle 134 umgibt die Hülse

133 mit Ausnahme der freien Endflächen der beiden seitlichen Fortsätze 117 b. Der untere Teil de^r Metallhülle 134 ist mil Außengewinde versehen, das in

So eine becherförmige Fassung 135 einschraubbar ist, deren mittiger, abwärtsgerichteter Fortsatz 135 α fest in einen Durchbruch 101 α im Boden des Gehäuses 101 eingepaßt ist. Eine feststehende äußere Hülse 136 aus Kunstharz umgibt die innere Metallhülle 134 von der Mitte der Höhe der inneren Metallhülle 134 bis weit über deren oberes Ende hinaus. Die äußere Hülse 136 hai einen hohlen seitlichen Fortsatz, in dem die seitlichen Fortsätze 117 b der piezoelektrischen Elemente aufgenommen sind. Die innere Me-

tallhülle 134 hat ferner eine Querwand 134« mit einer mittigen öffnung 134 b, durch die hindurch das schlagaufnehmende obere Ende 117 α der piezoelektrischen Elementanordnung hervorragt. Die äußere Hülse 136 ist an diametral gegebüberliegenden Punkten ihrer Umfangswand mit umgekehrt L-förmigen Schlitzen 136 b zum Führen des Stifts eines Aufschlagglieds 120 versehen, das im folgenden beschrieben wird.

Das Aufschlagglied 120 mit einem Vorsprung relativ zur Elektrode 123 ist. bei der ersten Ausl'üh-

120fl in Gestalt eines Ouerslifles, dessen Enden mngsform, durch Vor- oder Zurückschrauben der

durch die einander gegenüberliegenden Schlitze Elektrode 124 veränderbar. Beide Elektroden bilden

136/) hervorstehen, isl innerhalb tier äußeren Hülse zusammen eine Funkenstrecke.

136 angeordnet und sieht mit seinem oberen Ende 5 Die Arbeitsweise des I lochspaiinungscrzctigers isl

über das obere Ende der Hülse 136 hinaus vor. Ein wie folgt: Der Benutzer schwenkt die Kappe 108 in

Beiäligungsglied 125 aus Kunststoff hat die Form die geöffnete Stellung und drückt das Betäligungs-

eincs umgekehrten Bechers und übergreift mit sei- glied 125 entgegen der Krall der Feder 127 einen

nein offenen unteren Ende hulartig in geringem Ah- Teil ihres ganzen Abwärtsweges nach unten. Dabei

stand den oberen Teil der äußeren Hülse 136. An io wird gleichzeitig die leder 128 zusammengedrückt

diametral gegenüberliegenden Stellen seiner l'nifangs- und speichert Energie für den Schlag, da vom ge-

wand weist das Betätigungsglicd 125 etwa parallele)- sehlossenen Zustand des Feuerzeugs her die Enden

grammfönnige Ausnehmungen 125« als lührungs- des Vorsprung··. 120« des Aulschlagglicds 120 in den

schlitze für den Stift 120« des Aufschlagglieds 120 horizontalen kürzeren Schenkeln der L-förmigen

auf. Wie F" i g. 2 deutlich zeigt, ist die Fläche jedes 15 Schlitze 136 Λ der äußeren Hülse 136 und in der un-

Fiihrungsschlitz.es 125« beträchtlich größer als die leisten Ecke der unleren Seilen der parallelogramm-

des umgekehrt L-förmigen Schlitzes 136/> in der au- förmigen Ausnehmungen 125« liegen. Beim weiteren

Heren Hülse 136, wobei die längeren Seiten der Aus- Niederdrücken des Betätigungsglicds 125 kommen

nehmung 125« in Längsrichtung und die kürzeren die Enden des Stifts 120« in Anschlag gegen die

Seiten in einem Winkel dazu verlaufen. 20 oberen kurzen Seiten der parallelogrammlörmigen

Auf der dem Arm 105« des ElekliOclcnträgers !05 Ausnehmungen 125« und werden von ihnen aus den

zugewandten Seiten hat das ßetäligutigsglied 125 horizontalen Schenkeln der Schlitze oder Ausiieii-

einen seitlichen Vorsprung 125/), der als Anschlag iiuiugeii 136/) in die senkrechten Schenkel dei

zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Betäti- Schlitze 136 Λ gedrängt, worauf die zusammenge-

gungsglieds 125 dient. Zu diesem Zweck ist der Arm 25 drückte Feder 128 schlagartig ihre gesamte gespci-

105« am unteren Teil seiner Außenseite ausgespart, cherle Energie an das Aufschlagglied 120 abgibt, das

um eine Schulter 105 a" zu bilden, gegen die der mit dieser Sehlagkraft auf die piezoelektrische EIe-

Vorsprung 125/) anschlägt, so daß verhindert wird. mentanordiumg 117 aufschlägt, wodurch zuischer

dab das Üeiäligungsgiied 125 aus dem Gehäuse iOi den Elektroden «23 und 124 der Γ iMikensiiei.ke eii

austritt, wenn diese geöffnet wird. Auf der dem Vor- 30 Potentialunterschied entsteht, der in dieser Funken-

sprung 125/) gegenüberliegenden Seite ist das Betäli- strecke zwischen den Elektroden einen Entladuiigs-

giingsglied 125 in seinem unteren Teil vorgewölbt. funken überspringen läßt, der das durch das Öffner

und dieser vorgewölbte Teil gleitet auf der Innen- der Kappe 108 aus dem Tank 102 durch da*

fläche der anliegenden Endwand des Gehäuses 101 Brennerventil 103 und Düse 103 α ausströmende Ga«

zwecks Führung des Bctätigungsglieds 125 bei seiner 35 entzündet.

Auf- und Abwärtsbewegung. F!ine zwischen dem Bc- Danach gibt der Benutzer das Bctätigungsglicc

tätigungsglied 125 und der äußeren Hülse 136 vorgc- 125 frei, das durch die Rückstellfeder 127 in seine

scheue Rückstellfeder 127 liegt mit einem Ende gc- obere Ruhestellung zurückkehrt. Dabei kehrt gleich-

gen die Innenfläche der oberen Wand des Betäti- zeitig das Aufschlagglied 120 in seine Ruhestellung

gungsglieds 125 und mit dem anderen Ende gegen 40 zurück, da der Stift 120« des Aufschlagglieds 12(

den Oberen Rand der Hülse 136 an. Eine zweite, die durch die unteren kurzen Seiten der Parallelogramm-

Schlagenergie speichernde Feder 128 ist zwischen förmigen Führungsschlitzc 125« des aufwärlsgchen

dem Betäligungsglied 125 und dem Aufschlagglied den Bctätigungsglieds 125 in die horizontalen Sehen

120 angeordnet und umfaßt mit seinem Ende fest kcl der L-förmigcn Schlitze 136 b gedruckt werden

eine miltige Warze an der Unterseite der oberen 45 unter der kombinierten Kraft der beiden Federn 12"

Wand des Betätigungsglicds 125, während das an- und 128.

dcrc Ende gegen den oberen Rand des Aufschlag- Nach dem Schwenken der Kappe 108 in die gc

glicds 120 anliegt. Vom Anschlußstück 132 läuft ein schlossene Stellung nimmt der Zylinder 112 ein<

Leitungsdraht 121 zur Elektrode 123, die an einem etwa horizontale Lage ein, wodurch die Feder Hi

isolierenden Elektrodenhalter 122 befestigt ist, der 50 durch den Zylinder 112 zusammengedrückt wird unc

seinerseits am Arm 105 a des Elektrodenträgers 105 das Betätigungsglied 114 niederdrückt und so da;

befestigt ist. Die Elektrode 123 ist durch das An- Brennerventil 103 und die Düse 103 α entgegen de

schlußstück 132 mit der positiven Seite der piezo- Kraft der inneren Rückstellfeder des Brennerventil:

elektrischen Elementanordnung 117 verbunden. Gc- schließt. Der Stift 120 α des Aufschlagglieds 120 ver

genüber der Elektrode 123 ist eine zweite, verstell- 55 bindet die äußere Hülse 136 und das Betätigungs

bare Elektrode 124 angeordnet, die durch ein Gewin- glied 125 durch deren jeweilige Schlitze 136 b unc

deloch im ^rm 105 b des Elektrodenträeers 105 ein- 125 σ, wodurch verhindert wird, daß sich die Hülsi

geschraubt und duich das Gehäuse 101 mit der nega- 136 und das Betätigungsglied 125 versehentlich ge

tiven Seite der piezoelektrischen Elementanordnung genüber den feststehenden Teilen des Hochspan

117 verbunden ist. Die Stellung der Elektrode 124 60 nungserzeugers verschieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssiggas-Feuerzeug mit einem Gastank, einem Brennerventil und einer Funkenstrecke, zwischen deren Elektroden mittels mindestens eines in einer feststehenden Hülse angeordneten, als Hochspannungserzeuger dienenden Piezoelements unter «. ■ Einwirkung eines federbelasteten Aufschlaggliedes Funken erzeugt werden, wobei das Aufschlagglied in der Hülse in einer Ruhestellung gehalten ist und ein von einer Rückstellfeder beaufschlagtes Betätigungsglied mit dem Aufsciilagglied in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlagglied (120) zum Festhalten bzw. Lösen verdrehbar ist, daß es n-indsstens einen Vorsprung (120 a) aufweis* und daß das Betätigungsglied (125) und die Hülse (136) jeweils mit diesem Vorsprung zusammenwirkende Ausnehmungen (125 o, 136 b) aufweisen, von denen die eine Ausnehmung (125 a) mindestens eine zur Verdrehung des Vorsprungs bei Betätigung dienende schräge Seite und die andere Ausnehmung (136 b) eine zum Arretieren des Vorsprungs in seiner Ruhestellung dienende L-Form aufweist.

2. Feuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausnehmung (125 α) etwa parallelograr.unförmig ausgebildet ist, wobei zwei Seiten des Parallelogramms nindestens nahezu parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsglieds (125) verlaufen.

3. Feuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlagglied (120) zwei durch einen quer zum Aufschlagglied sich erstreckenden Stift (120 a) gebildete Vorsprünge aufweist, weiche in entsprechende Ausnehmungen des Betätigungsglieds und der Hülse eingreifen.

4. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (125) die Hülse (136) hutartig übergreift und im Gehäuse (101) des Feuerzeugs gegen Verdrehung gesichert axial verschiebbar geführt ist.