DE2137409A1

DE2137409A1 - Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem

Info

Publication number: DE2137409A1
Application number: DE19712137409
Authority: DE
Inventors: Sadao Tokio Yoshinaga
Original assignee: Prince Sangyo K.K., Tokio
Priority date: 1970-07-27
Filing date: 1971-07-26
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE2137409B2; CH534327A; CA939922A; ZA714807B; JPS5232397Y1; NL155091B; FR2099624B1; NL7110295A; AU3154871A; DE2166299C3; DE2137409C3; FR2099624A1; IT939741B; DE2166299A1; US3741714A; DE2166299B2; GB1361855A

Description

Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem

Die Erfindung bezieht sich auf Gasfeuerzeuge mit piezoelektrischem Zündsystem und betrifft insbesondere Gasfeuerzeuge derjenigen Art, bei welchen in einem piezoelektrischen Element eine Hochspannung erzeugt und diese einer über die Brennerdüse des Feuerzeugs angeordneten Elektrode zugeführt und dort so entladen wird, daß der Entladungsfunke durch das aus der Düse ausströmende Gas hindurch schlägt, wodurch dieses zur Endzündung gebracht wird.

Bei herkömmlichen Gasfeuerzeugen mit piezoelektrischem Zündsystem, insbesondere bei Taschenfeuerzeugen dieser Art, sind der Brennstofftank und das piezoelektrische System nebeneinander oberhalb einer Bodenplatte des Feuerzeuges angeordnet und von dem Feuerzeuggehäuse umschlossen«

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Es ist bekannt, daß bei herkömmlichen Feuerzeugen dieser Art die Zündelektrode von dem vorderen Ende der an das piezoelektrische Element des piezoelektrischen Systems angeschlossenen Verbindungsleitung gebildet wird, so daß beim Einsetzen des piezoelektrischen Systems in das Feuerzeuggehäuse zuerst ein nichtleitendes Halteelement so an der Spitze bzw. am vorderen Ende der Verbindungsleitung befestigt werden muß, daß ein Stück derselben aus dem nichtleitenden Halter als Zündelektrode herausragt. Außerdem kann das piezoelektrische System erst dann in das Feuerzeuggehäuse eingesetzt werden, nachdem das nichtleitende P Halteelement mittels eines geeigneten Klebers beispielsweise an in Betracht kommender Stelle an Teilen des Feuerzeugs angeklebt wurde, ein Verfahren, welches den Zusammenbau eines Feuerzeuges sehr umständlich macht· Von Nachteil ist fernerhin, daß beispielsweise nach dem Abbrechen der Elektrode oder bei Störungen in dem piezoelektrischen System weder die Elektrode noch das System einzeln ersetzt werden können, da diese beiden Teile eine komplexe Einheit bilden_o

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem derart zu verbessern und auszubilden, daß bestimmte Einzelteile des piezoelektrischen Systems ohne Schwierigkeiten einzeln auswechselbar bzw. ersetzbar sind und daß der Zusammenbau in einfacher und wirtschaftlicher Weise

, ,_-,..·. * . . , . ■. 4er Brennstoffbehälter,, durchführbar xst und insbesondere aas piezoeleEtrische System,die Zündelektrode und die zugehörigen Betätigungselemente schnell und mühelos montiert werden können und daß die Befestigung des Feuerzeuggehäuses mittels nur einer einzigen Befestigungsschraube erfolgt, um den Austausch einzelner beschädigter Elemente zu vereinfachen*

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, Gasfeuerzeuge der in Betracht kommenden Art in der Weise auszubilden, daß die Zündelektrode mit ihrem isolierten Leiter an einem Elektrodenhalter aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff befestigt ist, das freie Ende des Elektrodenleiters mittels einer rohrförmigen Tülle mit der Verbindungsleitung des piezoelektrischen Systems zusammengesteckt ist und die Verbindungsstelle von einem Isolierschlauch umgeben ist. Bei einer derartigen Anordnung bildet das von Isoliermaterial befreite Ende des Leiters die Elektrode· Dies hat den Vorteil, daß für die Elektrode ein Metalldraht Verwendung finden kann, der aus der Sicht der Elektrode und des mit dieser erzeugten Zündfunkens besonders vorteilhaft ist und in der Regel von dem Metall der Verbindungsleitung verschieden ist·

In weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung ist der Elektrodenhalter an und zwischen zwei Befestigungslaschen befestigt, die beidseitig am Brennstofftank angeordnet sind. Die Anbringung des Elektrodenhalters an den Befestigungslaschen erfolgt vor-

einer
teilhafterweise mittels die Montage erleichterten

Steckverbindung,

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Merkmale des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor.

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In den Figuren 1 bis 6 der Zeichnungen ist der
Gegenstand der Erfindung anhand zweier besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt,
welche nachstehend im einzelnen näher erläutert sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem nach der Erfindung in einer Ausführungsform;

Fig. 2 einen zweiten Längsschnitt durch das Gasfeuerzeug nach Fig. 1 entlang der Linie
II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Elektrodenhalter des Gasfeuerzeugs nach Fig. 1;

Fig. k einen Längsschnitt durch ein Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem in einer weiteren Ausführungsfprm;

Fig. 5 eine Aufeicht auf den in dem Gasfeuerzeug nach Fig. k verwendeten Elektrodenhalter;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Gasfeuerzeugs nach Fig. k, in teilweise auseinandergezogenem Zustand.

Bei dem in den Figuren 1 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gasfeuerzeugs ist das an der oberen und unteren Stirnseite offene Feuerzeuggehäuse 1 an seiner Unterseite mit der den Brennstofftank 2 tragenden Bodenplatte verschlossen. Das Brenngas strömt aus der Brenndüse am oberen Ende des Brennstofftanks 2 aus. An der Bodenplatte 5 ist neben dem Brennstofftank 2 das piezoelektrische System k befestigt, welches einen feststehenden

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Hülsenteil 41 und einen in diesem in Längsrichtung verschiebbaren, beweglichen Hülsenteil 42 aufweist. Im Inneren des feststehenden Hülsenteils 41 sind die piezoelektrischen Elemente 43 angeordnet, in welchen durch Druckbelastung mittels einen auf sie über ein Schlaghütchen 41 einwirkenden, im Inneren des beweglichen Hülsenteils 42 geführten Schlagb-ammer 45 eine Hochspannung erzeugbar ist.

Oberhalb der Brenndüse 3 des Gasfeuerzeugs ist die Zündelektrode 6a angeordnet; der elektrische Leiter 6, dessen eines Ende die Zündelektrode 6a bildet, ist mit einer Isolierstoffumhüllung 7 versehen. Der so isolierte Zündelektrodenleiter ist durch einen Halter aus Isoliermaterial, wie z.B. Porzellan, od. dgl. hindurchgesteckt und an diesem befestigt. Der Elektrodenhalter 8 sitzt seinerseits an seitlichen Befestigungslaschen 21, welche an beiden Seiten des Brennstofftanks 2 nach oben gerichtet befestigt sind.

Von den piezoelektrischen Elementen 43 führt eine isolierte Verbindungsleitung 11 zu dem Widerstand 9t auf dessen Kontaktstift 11a die rohrförmige Verbindungstülle 12, z.B. aus Kupfer, Silber od. dgl·, am hinteren Ende 6b des Zündelektrodenleiters 6 aufgesteckt ist. Die miteinander verbundenen bzw. zusammengesteckten Einzel· teile sind in ihrer Gesamtheit von einem flexiblen Isolierschlauch 13 umschlossen.

Beim Zusammenbau des zuvor beschriebenen Gasfeuerzeugs wird wie folgt vorgegangen: Zuerst wird der Brennstofftank 2 an der Bodenplatte 5 befestigt und dann neben dem Brennstofftank 2 das piezoelektrische System 4 so ange-

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setzt und mittels einer Schraube an der Bodenplatte 5 befestigt, daß die Verbindungsleitung 11 innen liegt» Daraufhin werden der Brenndüsen-Öffnungshebel 14 und der nichtleitende Elektrodenhalter 8 mit der Zündelektrode 6a zwischen die Befestigungslaschen 21 eingesetzt. Dabei wird das hintere Ende des Zündelektrodenleiters 6 mit seiner Verbindungstülle 12 in den Isolierschlauch 13 eingeführt und die Tülle auf den Kontaktstift 11a aufgesteckt. Anschließend wird der Elektrodenhalter 8 an den Laschen 21 befestigt, beispielsweise angeklebt und die Elektrode 6a etwas nach oben gebogen. Sobald die Einzelteile des Gasfeuerzeugs in dieser Weise zusammengebaut sind, wird das Gehäuse 1 von oben her aufgesteckt und der schwenkbare Deckel 15 an den Laschen 21 so gelagert, daß er

des
mittels an dem Betätigungsschieber 16 angebrachten Stiftes 17 geöffnet und geschlossen wird. Der Stift greift auch an dem Brenndüsen-Ventilhebel 1*l· an und bewirkt somit das Öffnen und Schließen der Brenndüse 3· Der Betätigungsschieber 16 ist an der oberen Stirnseite des beweglichen Hülsenteils k2 des piezoelektrischen Systems h befestigt.

Wird nun der Betätigungsschieber 16 des zusammengebauten Gasfeuerzeugs mittels eines Fingers in das Gehäuse 1 hineingedrückt, so bewegt sich zuerst der bewegliche Hülsenteil k2 des piezoelektrischen Systems k nach unten; dabei bewirkt der in einen Ausschnitt am Betätigungsschieber 16 eingreifende Stift 17 am Deckel dessen Schwenkbewegung nach oben, wodurch der Raum oberhalb der Brenndüse 3 geöffnet wird. Gleichzeitig greift der Stift 17 am hinteren Ende des Ventilhebels 1^ an und drückt diesen nach unten, wodurch das Brenn-erventil der Brenndüse 3 geöefnet wird, so daß

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Gas aus der Brenndüse 3 austreten kann·

Bei der Abwärtsbewegung des Schiebers 16 bzw. des beweglichen Hülsenteils 42 des piezoelektrischen Systems 4 wird die zwischen diesem und dem Schlagelement 45 angeordnete Schlagfeder 46 gespannt. Die Federkraft der Schlagfeder 46 wird solange gespeichert, wie der Haltestift 48 am Schlaghammer 45 auf der horizontalen Kante 47a der L-förmigen Führungsnuten 47 im feststehenden Hülsenteil 41 aufliegt. Die gespeicherte Federkraft wird jedoch in dem Augenblick frei, sobald der Haltestift 48 am Schlaghammer 45 von den geneigten Steuerkanten 49 der Ausschnitte im beweglichen Hülsenteil 42 soweit um die Längsachse des Schlaghammers 45 geschwenkt ist, daß er in den vertikalen Abschnitt der L-förmig ausgebildeten Führungsnut 47 hineinfallen kann. Dabei schlägt der Schlaghammer 45 auf das Schlaghütchen 44 auf, wodurch die piezoelektrischen Elemente 43 kurzfristig einer hohen Druckkraft ausgesetzt werden und einen Stromstoß hoher Spannung erzeugen, welche über die Verbindungs-

leitung 11 den Widerstand und den Leiter 6 der Zündelektrode 6a zugeführt wird und sich in Richtung auf die Brenndüse 3 durch einen Funken entlädt, welcher das ausströmende Gas entzündet.

Läßt man den Betätigungsschieber 16 unter der Einwirkung der an der Unterseite des beweglichen Hülsenteils 42 angreifenden Rückstellfeder 50 zurückgleiten, so zieht das bewegliche Hülsenteil 42 den Schlaghammer in seine Ausgangslage zurück. Gleichzeitig werden der Deckel I5 und das Brennerventil der Brenndüse 3 des Feuerzeugs wieder geschlossen.

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Bei dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Feuerzeugs ist das Herstellen der Verbindung zwischen dem Zündlektrodenlexter 6 und der Verbindungsleitung 11 dadurch wesentlich erleichtert, daß der Leiter 6 und die Verbindungsleitung 11 zwei getrennte Teile sind, welche mittels eines Kontaktstifts und einer Tülle 12 durch Zusammenstecken lösbar miteinander verbindbar sind. Allein schon daraus ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Montage; außerdem lassen sich gegebenenfalls Längendifferenzen durch die Tülle 12 ausgleichen. Da die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 11 und dem Zündiektrodenleiter 6 lösbar ist, kann das piezoelektrische System 4 leicht und einfach ausgebaut und gegen ein anderes ausgetauscht werden. Außerdem ermöglicht dieser Aufbau, für die Zündelektrode 6a ein für diese bestimmtes, besonders geeignetes Metall zu verwenden, welches von dem Metall des Leiters der Verbindungsleitung 11 abweicht, das nach anderen Kriterien auszuwählen ist. Dadurch ist eine wesentliche Verbesserung des Zündeffekts der Zündelektrode 6a durch einen besseren Zündfunken und eine beachtliche Verminderung von Fehlzündungen er- ψ zielbar.

Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gasfeuerzeugs ist eine noch weitergehende Vereinfachung der Arbeitsschritte beim Zusammenbau, erreicht. Die an beiden Seiten des Brenntanks 2¹ angeordneten und nach oben gerichteten Befestigungslaschen 21* zur Aufnahme des Elektrodenhalters 8¹ sind nunmehr ein Teilstück des Brennstofftanks 2¹. An bzw. in dem Befestigungslaschen 21* befinden sich nach innen gebogene,

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sich gegenüberliegende Lappen 22 zur Aufnahme des Elektrodenhalters 8* sowie winkelförmige Schlitze 23 und Langlöcher 24. In die Schlitze 23 werden die Enden der Winkelschiene 19 eingesetzt; in den Langlöchern 2k sind die Enden des am Betätigungsschieber 16' angebrachten Stiftei 17 ^f iti vertikaler Richtung geführt.

Die Bodenplatte 5' trägt einerseits den an ihr befestigten Brennstofftank 2¹ sowie das piezoelektrische System 4¹ , das in einem hinleren Bereich der Bodenplatte 5 befestigt, an einer Halterung 51 sitzt, welche an ihrer Rückseite eine Warze 53 und an ihrer Vorderseite ein Paar Abstandsleisten 52 aufweist.

Beim Zusammenbau dieses Gasfeuerzeugs geht man wie folgt vor: Zuerst wird der Brennstofftank 2¹ mit der Bodenplatte 5¹ beispielsweise durch Löten fest verbunden. Das in die Halterung 51 eingesetzte piezoelektrische System 4' wird dann auf die Bodenplatte 5 aufgesetzt, so daß die beiden Abstandsleisten 52 an dem Brennstofftank 2¹ anliegen. Zwischen den beiden Abstandsleisten liegt die Verbindungsleitung 11' mit dem Widerstand 9. Sodann wird der Elektrodenhalter 8' auf die Lappen 22 an den Befestigungslaschen 21' aufgesteckt. Hierbei greifen die gegebenenfalls mit Klebstoff versehenen Lappen 22 in die an beiden Seiten des Elektrodenhalters 8' angeordneten Nuten 8a ein. Bei der Montage des Elektrodenhalters 8¹ wird die Verbindungsleitung 11' mit dem Zündelektrodenleiter 6¹ in der zuvor bereits beschriebenen Weise durch Zusammenstecken verbunden.

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Der BetÄtigungsschieber 16· wird dann an der Oberseite des beweglichen Hülsenteils 42' des piezoelektrischen Systems 4¹ angebracht und der Stift 17' in die Bohrungen I6a* im Schieber 16¹ hinein und durch die Langlöcher 24 in den Befestigungslaschen 21' hindurch gesteckt. Naehdem die mit einer Gewindebohrung 19a versehene Winkelschiene 19 in die Schlitze 23 in den Befestigungslaschen 21' eingesetzt ist wird das mit der Flanunenaustrittsöf fnung 1a¹ über der Brenndüse 3' und einem Schraubenloch 1b¹ versehene Peuer- W zeuggehäuse 1· über die zusammengebauten Elemente

geschoben und mittels der in die Gewindebohrung 19a eingeschraubten Schraube 25 befestigt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasfeuerzeugs ist das piezoelektrische System 4^f zwischen der Bodenplatte 5¹ und dem Gehäuse 1¹

daß
eingespannt, so es keiner besonderen Befestigung des

piezoelektrischen Systems bedarf, wodurch die Montage gegenüber herkömmlichen Gasfeuerzeugen vereinfacht ist. Infolge Vorhandenseins der Abstandsleisten 52 an der Halterung 5"· besteht keine Gefahr, daß die fc so geschützte Verbindungsleitung 11 und der Widerstand 9 beschädigt werden. Da außerdem die Befestigungslaschen 21' einstückig mit dem Brennstofftank 2' ausgebildet sind und die Winkelschiene 19 zum Befestigen des Gehäuses 1' und der nichtleitende Elektrodenhalter 8* mit der Zündelektrode 6a¹ in einfacher Weise mit den Befestigungslaschen 21 verbindbar sind, ist eine schnelle und kostensparende Montage möglich.

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Claims

-11-

Ansprüche

J Gasfeuerzeug mit piezoelektrischem Zündsystem, in dessen Gehäuse ein mit einer Brennerdüse mit Ventil versehener Brennstofftank ein piezoelektrisches System und eine Zündelektrode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (6a) mit ihrem isolierten Leiter (6)· an einem Elektrodenhalter (8) aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff befestigt ist, das freie Ende des Elektrodenleiters (6) mittels einer rohrförmigen Tülle (12) mit der Verbindungsleitung (11) des piezoelektrischen Systems (4) zusammengesteckt ist und die Verbindungsstelle von einem Isolierschlauch (13) umgeben ist.
2. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (6a) von dem von Isoliermaterial befreiten Ende des Leiters (6) gebildet ist.
3. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenhalter (8) an und zwischen zwei beidseitig am Brennstofftank (2) sitzenden Befestigungslaschen (21) befestigt ist.
4. Gasfeuerzeug nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß an den Befestigungslaschen (21) nach innen gebogene Lappen (22) angeordnet sind, auf welche der Elektrodenhalter (8¹) mit seitlichen Nuten (8a¹) aufgesteckt ist.

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5· Gasfeuerzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische System (4¹) in einer Halterung (51) mit sich am Brennstofftank (2') abstützenden Abstandsleisten (5^), zwischen welchen die Verbxndungslextung (11) liegt, angeordnet ist, welches zwischen dem Boden (5¹) und dem Gehäuse (V) eingespannt ist.
6. Gasfeuerzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,

ψ daß an und zwischen den Befestigungslaschen

(21') des mit dem Boden (5¹) verbundenen Brennstofftanks (2¹) eine Schiene (19) angeordnet ist, in deren Gewindebohrung (19a) eine das Gehäuse (1') gegen den Boden spannende Schraube (25) eingeschraubt ist.
7· Gasfeuerzeug nach einem oder mehreren der

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

das zwischen dem Boden (5) und dem Gehäuse (1)

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festgelegte piezoelektrische System'exnen feststehenden, die piezoelektrischen Elemente (43) k aufnehmenden Hülsenteil (4i) und einem in diesem

in Längsrichtung verschieblichen beweglichen Hülsenteil (42) besteht, in welchem ein Schlaghammer (45) und eine auf diesen wirkende Schlagfeder (46) angeordnet sind·
8. Gasfeuerzeug nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenwand des beweglichen Hülsenteils (42) eine Aussparung (49) mit geneigter Kante und an jeder Seite des feststehenden Hülssnteils (41) eine L-förmige Führungsnut (47) angeordnet sind, in welche die Enden des an dem Schlaghammer (45) sitzenden Haltestifts (48) eingreifen.

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Gasfeuerzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Oberseite des beweglichen Hülsenteils (42) des piezoelektrischen Systems (4) ein Betätigungsschieber (16) angeordnet ist der mit einem Stift (17) verbunden oder gekoppelt ist, welcher auf den Brennerventil-Öffnungshebel

(14) und gegebenenfalls auf den Gehäusedeckel

(15) einwirkt.

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