DE1782788A1

DE1782788A1 - Gasfeuerzeug mit einem von Hand betriebenen elektrischen Zuendungsmechanismus

Info

Publication number: DE1782788A1
Application number: DE19641782788
Authority: DE
Inventors: Hans Lowenthal; Levery Martin Paul
Original assignee: Tetra Molectric Ltd
Current assignee: Tetra Molectric Ltd
Priority date: 1963-02-27
Filing date: 1964-02-06
Publication date: 1972-11-09
Also published as: NL6401814A; DE1782788B2; CH433842A; NL140614B; AT286690B; GB1076275A; SE301738B; DK123049B; DE1429124A1; FR1386718A; ES296365A1; CY560A; DE1782928A1

Description

D-C.:¹"! ,V'in'h ·'. - P₁-H₃Ch

1/au München-Pullach, 20. Dezember 71

Aktenzeichen: P 17 82 788.2-23

TETRA MOLECTRIC LIMITED, 2 Raymond Buildings, Gray's Inn, London, W.C. 1, England

Gasfeuerzeug mit einem von Hand betriebenen elektrischen Zündungsmechanismus.

(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 14 29 124.8-23)

Die Erfindung betrifft ein Gasfeuerzeug mit einem von Hand betriebenen elektrischen Zündmechanismus und hat sich die Aufgabe gestellt, ein Feuerzeug dieser Art zu schaffen, bei dem für den elektrischen Zündmechanismus keine sich verbrauchende Stromquelle erforderlich ist, der Aufwand an elektrischen Bau- und Schaltungsteilen möglichst gering ist und die gesamte Einrichtung hinsichtlich Raumbeanspruchung und Gewicht so klein und kompakt ausgebildet ist, daß sie den Anforderungen auch eines Taschenfeuerzeuges in dieser Hinsicht gerecht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Zündungsmechanismus aus einem piezoelektrischen Spannungserzeuger besteht und zwischen die handbetriebene Betätigungsvorrichtung und den Piezokörper eine die auf den Piezokörper einwirkende mechanische Energie steigernde Einrichtung eingeschaltet ist.

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Im Rahmen der Erfindung können verschiedene Mechanismen angewendet werden, um die von Hand ausgeübte Kraft bis zu dem Grad zu steigern, bei welchem die notwendige Belastung auf den Piezokörper auftritt. So können derartige Mechanismen über-Schnappeinrichtungen, Hebe&echanismen, von Federdruck über Nocken betätigte Hämmer, Rippmechanismen, hydraulische Kraftverstärker oder Kombinationen von diesen Vorrichtungen sein.

Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung in der Weise verwirklicht werden, daß in die Antriebsvorrichtung für die Spannungserzeugung eine Masse eingeschaltet ist, welche bei Beginn des Betätigungsvorganges über eine Spannfeder zunächst mit potentieller Energie aufgeladen und dann für eine Schlagwirkung auf den Piezokörper freigegeben wird. Im einzelnen kann hierbei die Erfindung in der Weise weiter ausgebildet sein, daß das Betätigungsorgan bei Druckausübung zunächst eine auf ein den Schlag ausübendes Masseelement wirkende Feder spannt und darauf eine das Masseelement haltende Sperrvorrichtung auslöst, welche ein das Masseelement in seiner Ruhestellung haltendes Sperrglied aufweist. Das Betätigungsorgan, die Spann-™ feder, das Masseelement und der piezoelektrische Körper bzw. Spannungserzeuger können hierbei in allen Fällen gleichachsig angeordnet sein.

Im allgemeinen wird es sich fernerhin empfehlen, die Erfindung in der Weise auszubilden, daß das Sperrglied durch eine Rückholfeder belastet ist.

Ferner kann im Rahmen der Erfindung der piezoelektrische Spannungserzeuger in einer Fassung gehalten sein, welche eine Führung für das Betätigungsorgan bildet.

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Schließlich kann in allen Fällen die Erfindung dadurch eine vorteilhafte Ausbildung erhalten, daß zwischen Masseelement und dem piezoelektrischen Spannungserzeuger ein Kontaktkörper eingeschaltet ist.

Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin besteht, daß das Betätigungsorgan bei Druckausübung zunächst eine auf ein den Schlag ausübendes Masseelement wirkende Feder spannt und darauf erst das Masseelement haltende Sperr- ™ vorrichtung auslöst, welche ein das Masseelement in seiner Ruhestellung haltendes Sperrglied aufweist, sind in der Zeichnung einige weitere Ausführungsformen der Erfindung erläutert, aus denen auch weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ersichtlich sind.

Es zeigt:

Figur 1 ist ein schematischer Schnitt durch ein Tischfeuerzeug für Raucher,

Figur 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer an- g deren Ausführungsflrm,

Figur 3 ist eine Einzeldarstellung einer anderen Anordnung des Hebels von Figur 2,

Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung, in welcher der Mechanismus zum Drücken des Piezokörpers von dem Ventilmechanismus getrennt ist,

Figur 5, 6, 7 und 8 zeigen jede einen Mechanismus zum Drükken des piezoelektrischen Körpers,

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Figur 9 und 10 sind schematische Darstellungen einer anderen Ausführungsformj und zwar ein Schnitt durch den Mechanismus und ein Schnitt in größerem Maßstab durch einen Teil der Ausführungsform und

Figur 11 ist ein schematischer Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.

In Figur 1 enthält das Gehäuse 1 einen Gasbehälter 2, der ein Auslaßventil 3 und ein Füllventil 4 besitzt. Eine Öffnung 5 im Behause ist konzentrisch zum Ventil 3 angeordnet.

Ferner ist im Gehäuse ein piezoelektrischer Körper 6. untergebracht, der in einem isolierenden Harz eingebettet ist, das seinerseits in einen leitenden Mantel 7 eingesetzt ist und eine Kontaktscheibe 8 trägt, die von dem Mantel durch einen Kolben 9 isoliert ist. Auf dem Kolben ruht ein mit Flüssigkeit gefüllter Beutel 10, der zwischen dem Kolben und einer Trennwand 11 eingeschlossen ist, welche letzte fest mit dem Mantel verbunden ist. Ein Tauchkolben 12, dessen Durchmesser wesentlich kleiner ist als der des Kolbens 9, ruht auf dem Beutel, durch eine Öffnung 12a in der Trennwand hindurchgehend, und bildet einen Ansatz des Tauchkolbenkörpers 13, der durch eine Rückstellfeder 14 nach oben gedrückt wird. Ein Druckknopf 15 ist mit Gleitsitz auf dem Tauchkolbenkörper angeordnet und wird durch eine zweite Rückstellfeder 16 ebenfalls aufwärts gedrückt. Der piezoelektrische Körper ist in Serie über den Mantel 7 und das Gehäuse 1 mit einer Elektrode 17 und über die Scheibe 8 und die Leitung 18 mit einer Elektrode 19 verbunden, welch letztere vom Gehäuse isoliet ist. Die Elektroden haben Abstand voneinander, um eine Funkenstrecke zu schaffen, und liegen im Gasstrom, wenn dieser aus dem Behälter ausströmt. Ein Hebel 21, der auf der Unterseite einer

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Scheibe 20 auf dem Auslaßventil 3 ruht, ist bei 22 drehbar gelagert und wird in einem Flansch 23 an dem Knopf 15 gehalten. Das Auslaßventil wird mit Vorspannung durch nicht dargestellte Vorkehrungen abwärts ^drückt, um die Ausgangsöffnung des Ventils zu schließen. Bei der Betätigung zwingt das Herunterdrücken des Knopfes 15 den Tauchkolbenkörperund den Tauchkolben selbst abwärts auf den Beutel, und die Kraft wird durch den Beutel vergrößert und auf den Kolben 9 übertragen, der den piezoelektrischen Körper zusammendrückt. Wenn eine genü- ^ gende Spannung aufgebaut ist, entlädt sie sich in Form eines Funkens über die Funkenstrecke. Das Herunterdrücken des Knopfes 15 hat dabei den Hebel 21 gedreht, so daß er das Ventil anhebt und das Gas entwichen läßt, und dieses Gas wird durch den Funken entzündet. Das Gas strömt weiter aus, bis der Knopf losgelassen ist und das Ventil sich schließen kann. Um den Gasbehälter neu zu füllen, kann das Gehäuse von seiner Umhüllung 164 entfernt werden, um Zugang zum Nachfüllventil zu erhalten.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei welcher ein hydraulischer Beutel 30 benutzt wird, um die Kraft, die durch einen Tauchkolben 31 ausgeübt wird, zu vergrößern, welcher Tauchkolben in diesem Falle durch einen Hebel 32 be- ' tätigt wird, der bei 33 in dem Gehäuse 43 gelagert ist, und der bei 35 auf eine Kappe 36 einwirkt, die auf einem Tauchkolbenkörper 37 über eine Rückführfeder 38 ruht. Der Hebel kann zweckmässigerweise eine Abdeckung für die Elektroden bilden und kann das Auslaßventil betätigen, das in diesem Falle nach außen hin in die offene Stellung vorgespannt sein kann und durch den Hebel geschlossen werden kann. Der Hebel kann auch um eine senkrechte Achse drehbar gelagert werden und zur Seite schwingen, um den Anzünder zu betätigen und die Elektroden, sowie auch den Ventilausgang freizugeben.

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In Figur 3 ist der Hebel 32a, anstatt eine Abdeckung für die Elektroden und das Ausgangsventil wie im Falle von Figur 2 zu bilden, auf eine Seite der Hülse 32b gesetzt und wirkt dadurch, daß er in Richtung gegen die Hüllse (im Sinne des Uhrzeigers), wie in Figur 3 zu sehen ist, gedrückt wird. Die Ventilbetätigungsvorrichtung und die Elektroden können irgendeine geeignete Form annehmen.

) In Figur 4 besteht der Mechanismus aus einem Mantel 40, der einen piezoeleketrischen Körper enthält (41), der seinerseits zwischen einer Einstellschraube 42 und einem Kolben" 43 eingefügt ist. Ein hydraulischer Beutel 44 ruht auf dem Kolben und liegt unter einer Trennwand 45, durch die ein Tauchkolben 46 hindurchreicht. Der Tauchkolbenkörper 47 ist mit einem Kopf 48 versehen, der für das Zusammenwirken mit einem Hebel 49 gestaltet ist, welch letzterer sich bei 51 auf der Hülse 50 drehen kann und durch eine Schulter 52 auf einem bei 54 gelagerten Arm 53 bewegt werden kann.

In Figur 5 ist ein Kippmechanismus gezeigt, der aus einer ausgebohrten Stange 55 besteht, in welcher zwei Druckstangen 56 zu " beiden Seiten eines piezoelektrischen Körpers 57 liegen. Auf die Druckstäbe wirken Kugeln 58 und 58' ein, von denen 58 durch eine ringförmige, gewöhnlich konische Feder 59 gehalten wird, während die andere auf eine Scheibe 60 wirkt, die bei 61 drehbar ist. Eine Betätigungsplatte 62 umgibt die Kugel 58', und es ist ersichtlich, daß eine Bewegung der Platte von rechts nach links, wie dargestellt, die Druckstäbe veranlaßt, eine sich steigernde Druckbelastung auf den Körper 57 auszuüben, der in geeigneter Weise mit den Elektroden des Anzünders in Serie geschaltet ist, Die Charakteristik der Feder ist eine solche, daß, wenn die Betätigung der Vorrichtung vor sich geht, ein Abfall der erforderlichen Handbelastung eintritt und eine

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tJberschnappwirkung erzielt wird.

Figur 6 zeigt einen weiteren Mechanismus zum Zusammendrücken eines piezoelektrischen Körpers 60. Der Körper 60 ragt etwas aus der Mündung einer Vertiefung 61 in einem Träger 62 heraus, der in einer Bohrung 63 des Gehäuses 64 gleitet. Der Körper 60 lastet vermittels einer Kontaktscheibe 65 auf dem Hammer 66, von dem ein Teil in der Bohrung 67 einer Platte 68 gleiten kann. Die Platte 68 ist unterstützt durch einen Querschie- f ber 69 mit einer Öffnung 70, die normalerweise nicht mit der Bohrung 67 fluchtet, und zwar durch eine Vorspannung, die durch die Feder 71 hervorgerufen wird. Der Schieber 69 ruht auf einer Druckscheibe 72, die von dem Amboss 73 geführt wird und durch eine Feder 74, bestäend aus einer Säule von konischen Scheiben, vorgespannt wird. Ein Arm 75 ist in dem Tragkörper 62 und in einem Hebel 76 gelagert, der seinerseits im Gehäuse bei 77 gelagert ist.

Wenn bei der Betätigung der Hebel 76 nach dem Gehäuse zu gedrückt wird, so wird die Feder 74 zusammengedrückt. Der Querschieber wird von dem konischen Kopf des Ambosses zur Seite gedrückt, was vermehrten Druck auf den Hebel 76 erfordert, um " den Reibungswiderstand und die Vorspannung, die der Vollendung der seitlichen Äwegung des Schiebers entgegenwirkt, zu überwinden. Die Verschiebung bringt dann die Öffnung 70 und die Bohrung 67 in eine Linie. Wenn diese der Fall ist, bewegt sich der Hammer schnell herunter auf den Amboss, was sich als schnelle Kompression des Körpers 60 auswirkt, die eine elektrische Spannung und eine Entladung über die Funkenstrecke erzeugt.

In Figur 7 ist ein piezoelektrischer Körper 80 gezeigt, der

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zwischen Kontaktscheiben 81 und 82 eingesetzt ist, wobei die Scheibe 81 auf einen Kolben 83 ruht. Zwischen diesem und einer Trennwand 84 liegt ein mit Flüssigkeit gefüllter Beutel 85. Durch die Trennwand ragt ein Tauchkolben 86, der eine Verlängerung des kegelstumpfförmigen Tauchkolbenkörpers 87 darstellt. Der Körper ist nach innen zu durch eine Feder 88 vorgespannt, die auf einem Druckknopf 89 ruht, dessen Rand 90 mit einem Flansch versehen ddt, der in den vorspringenden Ring fc 91 eingreift, und Öffnungen 92 enthält, in welche Kugeln 92a passen, die den Tauchkolbenkörper zurückhalten. Der Rand 90 umgibt einen Ring 93 am Gehäuse, in dem sich Öffnungen 94 befinden, die normalerweise sich nicht mit den Öffnungen 92 dekken. Durch Herunterdrücken des Knopfes aus der gezeigten Stellung wird die Feder zusammengedrückt, wobei der Tauchkolbenkörper von den Kugeln zurückgehalten wird, bis die Öffnungen im Knopfrand (92) mit den Öffnungen im Ring (94) fluchten. Dadurch können die Kugeln sich nach außen und der Tauchkolbenkörper sich nach innen bewegen. Der Tauchkolben drückt dann auf den Beutel, wobei die Kraft vervielfacht wird und auf den Piezokörper einwirkt.

In Figur 8 ist ein piezoelektrischer Körper 100 zwischen Scheiben 101 und 102 gelagert. Die Scheibe 101 liegt auf einer Schraube 103 im Gehäuse 104, während die Scheibe 102 auf dem Hebel 105 ruht. Der Hebel liegt auf einer Stufe 106 im Gehäuse, und sein freies Ende liegt unter einem Tauchkolben 107, der unter dem Druck einer Feder 108 steht, die von einer Schraube 109 im Gehäuse abgestützt ist. Der Tauchkolben hat eine Schulter 110, die durch&ie Feder gegen ein sägezahnförmiges Nockenrädchen 111 gedrückt wird, das mit seinem Umfang zum Teil aus dem Gehäuse herausragt, und an seinem Umfang gerändelt ist, damit die Finger des Benutzers dort angreifen können. Wie ersichtlich wird bei der Drehung des Rädchens die

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• Feder allmählich gespannt und dann freigegeben, wobei dann der Stoß durch den Hebel auf den Piezokörper übertragen und verstärkt wird.

Bei gewissen Mechanismen, die hier beschrieben sind, besonders in dem in Figur 5 gezeigten, wird durch die plötzliche Vergrösserung und Verkleinerung des Druckes eine zweite elektrische Ladung hervorgerufen, die entweder als zweiter Funken über die Funkenstrecke entladen wird, oder die erste Ladung wird ™ in einen Verzögerungsstromkreis geleitet, und diesa* kann dann, zusammen mit der zweiten Ladung, in einem einzigen Funken entladen werden. Es versteht sich von selbst, daß eine geeignete Isolation wünschenswert ist, um die Gefahr zu vermeiden, daß der Benutzer einen elektrischen Schlag erhält, wenn der Piezokörper geladen ist und wenn er dann entladen wird.

Es ist vorteilhaft, daß das Gasventil auf die Betätigung des Druckmechanismus anspricht, und die Figuren 9 bis 11 erläutern hierzu geeignete Vorrichtungen. In Fig. 9 und 10 ist das Ventil 130 in Richtung auf die geöffnete Stellung vorgespannt, ist aber normalerweise durch eine unter Federdruck i stehende Kugel 131 geschlossen, die von einem als Deckel ausgebildeten Hebel 132 gehalten wird, der im Gehäuse bei 132a gelagert ist. Der Hebel liegt über einer Deckplatte 133, die eine Gasöffnung 134 und eine Öffnung 135 hat, durch welche ein Schubglied 136 hindurchreicht, das drehbar mit dem Hebel 132 verbunden ist. Wenn der Deckelhebel 132 angehoben wird, bewegt das Schubglied einen Kniehebelbetätiger 137 nach links, wie ersichtlich, so daß die schräge Fläche des Betätigers den Knopf 139 niederdrückt. Knopf 139 drückt die Kniehebelglieder 140 und 141 in die ausgestreckte Stellung, und/das Glied 140 an einem Teil 142, das mit dem Gehäuse 143 fest ver-

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bunden ist, verankert ist, bewegt sich das Glied 141 nach rechts und nimmt dabei den Schieber 144 mit, an den es gekoppelt ist. Der Schieber 144 drückt auf einen Balgen 145 aus rostfreiem Stahl (siehe Fig. 10), dessen Inneres durch eine öffnung in der Platte 146 mit einem Zylinder 147 in Verbindung steht, welch letzterer mit dem Teil 142 fest verbunden ist und einen Kolben 148 enthält, Der Kolben ruht auf einer Scheibe 149, die ihrerseits auf einem Piezokörper 150 ruht, P der von einer Unterlage 151 gestützt wird, die ihrerseits von Teil 142 gehalten wird. Der Schieber 144 drückt mit einer kleineren Fläche auf eine Flüssigkeit im Balgen 145, und hinter dem Kolben 148 ist dann die Fläche desselben der Flüssigkeit (vorzugsweise eine Silikonflüssigkeit) ausgesetzt, so daß eine Steigerung der mechanischen Energie sowohl durch den Kniehebelmechanismus wie auch durch den hydraulischen Verstärker erreicht wird. Der Piezokörper ist über den Widerstand 152 an eine der Elektroden 153 angeschlossen und über das Gehäuse über die andere Elektrode. Geeignete Dichtungen 154 sind bei der Platte 147 und dem Kolben 148 vorgesehen.

^ In Figur 11 werden derselbe hydraulische Verstärker, der Knie-™ hebelmechanismus und -betätiger benutzt, aber das Ventil ist in Richtung auf die geschlossene Stellung vorgespannt. Es hat einen Stift 155 zum Öffnen, dessen Kopf 156 über einen Hebel 157 faßt, der um Punkt 158 drehbar ist. Dieser Hebel wirkt mittels Exdflansch 159 auf den Kniehebelbetätiger, der mit dem Zwischenglied 160 an einen Deckelhebel 161 bei 162 angelenkt ist, während der Hebel 161 am Gehäuse bei 163 gelagert ist, so daß er beim Anheben das Zwischenglied nach unten drückt.

Alle beschriebenen und gezeigten Einzelheiten sind erfindungswesentlich.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

i 1. Gasfeuerzeug mit einem von Hand betriebenen elektrischen Zühdungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündungsmechanismus aus einem piezoelektrischen Spannungserzeuger (6, 41, 57, 60, 100, 150) besteht und zwischen die Betätigungsvorrichtung und dem Spannungserzeuger eine die auf den Spannungserzeuger einwirkende mechanische Energie f steigernde Einrichtung (9, 10; 30, 31, 37, 38; 43, 44, 46; 55, 60, 61; 66, 68, 69; 87, 88, 92a; 138, 139, 140, 141) eingeschaltet ist.
2. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab in die Antriebsvorrichtung für die Spannungserzeugung eine Masse (87) eingeschaltet ist, welche bei Beginn des Betätigungshubes über eine Spannfeder (88) zunächst mit potentieller Energie aufgeladen und dann für eine Schlageinwirkung auf den Spannungserzeuger (80) freigegben wird.
3. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- g net, daß das Betätigungsorgan (76, 89) bei Druckausübung zu- " nächst eine auf ein den Schlag ausübendes Masseelement (66,

87) wirkende Feder spannt und darauf eine, das Masseelement (66, 87) haltende Sperrvorrichtung (69, 70; 92, 92a, 94) auslöst, welche ein das Masseelement (6$,87) in seiner Ruhestellung haltendes Sperrglied (69, 92a) aufweist.
4. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (89),Spannfeder, Masseelement (87) und piezoelektrischer Spannungserzeuger (80) gleichachsig angeordnet sind.

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5. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3 oder 4, dadurchggekennzelchnet, daß das Sperrglied (69) durch eine Rückholfeder (71) belastet 1st.
6. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, 2, 3, A oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Spannungserzeuger (60, 80) In einer Fassung (63) gehalten ist, welche eine Führung für das Betätigungsorgan (89) bildet.
7. Gasfeuerzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Masseelement (66, 87) und dem piezoelektrischen Spannungserzeuger (60, 80) ein Kontaktkörper (65, 83) eingeschaltet ist.

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