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Piezozünder mit Schlagmechanik Die Erfindung betrifft einen Piezozünder
mit Schlagmechanik, insbesondere für Feuerzeuge, mit einem piezoelektrischen Wandler,
einem in Richtung auf denselben bewegbaren Hammer, der mit einer von einem Betätigungsorgan
zusammendrückbaren Kraftspeicherfeder zusammenwirkt,mit einer Bewegungsauslöseeinrichtung
für den Hammer, und mit einem einseitig offenen Gehäuse zur Aufnahme dieser Bauteile.
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Bei einem bekannten derartigen Piezozünder sind in dem Gehäuse an
gegenüberliegenden Seiten L-förmige Führungsschlitze für einen Haltestift vorgesehen,
und das Betätigungsorgan weist als Schrägflächen dienende Ausschnitte auf, welche
Teil der Bewegungsauslöseeinrichtung sind. Ein derartiger Piezozünder verschmutzt
leicht, so daß seine einwandfreie Funktion dadurch beeinträchtigt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Piezozünder der eingangs
genannten Art zu schaffen, der ohne Mehraufwand an Bauteilen staubdicht ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß das Betätigungsorgan
eine hohle, einseitig offene Kappe bildet, die gleitbeweglich in dem offenen Ende
des Gehäuses geführt ist, daß die Kappe zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitze
aufweist, durch die ein Haltestift geführt ist, daß die Innenfläche des Gehäuses
Führungsnuten aufweist, in die die Enden des Haltestiftes eingreifen können, und
daß die Längsschlitze in der Ruhestellung der Kappe von dem Gehäuse überdeckt sind.
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Vorzugsweise besteht das Gehäuse aus Kunststoff. Dadurch wird erreicht,
daß die Führungsnuten beider Herstellung des Gehäuses ohne zusätzlichen Arbeitsgang
hergestellt werden können.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Hammer an der Innenwand
des Gehäuses geführt, und an einem dieser Teile sind Luftkanäle vorgesehen. Hierdurch
wird vermieden, daß aufgrund der geschlossenen Bauweise eine Beeinträchtigung der
Bewegung des Hammers durch sich stauende Luft erzeugt wird.
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Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Bewegungsauslöseeinrichtung
an dem Haltestift befestigt, so daß sich eine einfache Konstruktion ergibt, die
auch eine leichte Montage ermöglicht.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Bewegungsauslöseeinrichtung
ein Magnetkreis ist, da in diesem Fall keine zur Bewegungsauslöseeinrichtung gehörenden
Teile oder Einrichtungen an dem Gehäuse erforderlich sind.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die Führungsnuten so gestaltet,
daß der Haltestift nur beim Eindrücken der Kappe in das Gehäuse bis über die Stirnseite
des offenen Endes desselben herausführbar ist.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Piezozünder nach der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Hammer.
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Fig. 3 ist eine in eine Ebene abgewickelte Darstellung der Gehäuseinnenwand
im Bereich einer Führungsnut.
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3er in Figur 1 dargestellte Piezozünder umfaßt ein zylindrisches Gehäuse
1 aus einem Kunststõff.Das Gehäuse hat eine Kreisquerschnittsform und ist an einem
Ende durch einen Boden 2 verschlossen. Der Innenraum des Gehäuses ist ebenfalls
kreisquerschnittsförmig. Auf dem Boden 2 des Gehäuses liegt ein piezoelektrischer
Wandler 3 auf, der aus zwei hintereinander angeordneten piezoelektrischen Bariumtitanatkristallen
4 und 5 besteht, zwischen denen eine Elektrode 6 liegt, welche durch eine Öffnung
7 in der Gehäusewand nach außen geführt ist. Auf dem oben liegenden piezoelektrischen
Bariumtitanatkörper 5 befindet sich eine Prallplatte 8 aus Metall. Diese Prallplatte
kann mit dem Bariumtitanatkörper verkittet sein.
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Der Piezozünder umfaßt ferner einen Hammer 9, der an dem zur Prallplatte
8 hinweisenden Mantelbereich mit einer Umfangsausnehmung versehen ist, die an einer
Schulter 10 endet. Zwischen der Prallplatte 8 und der Schulter 10 befindet sich
eine Rückholfeder 11, die an ihren beiden Stirnflächen planparallel geschliffen
ist.
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An dem oben offenen Ende des Gehäuses 1 befinden sich an der Innenseite
desselben diametral gegenüberliegende Führungsnuten 12, die einen Haltestift 13
aufnehmen. Dieser Haltestift dient zum Halten einer Betätigungskappe 14 und einer
Permanentmagnetanordnung.
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Die Betätigungskappe 14 ist topfförmig ausgebildet und weist zwei
diametral gegenüberliegende, achsparallel sich erstreckende Längslöcher 15 auf,
durch die der Haltestift. 13 gesteckt ist.
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Die Längs löcher ermöglichen eine ihrer Länge entsprechende Beweglichkeit
der Betätigungskappe 14. Diese hat im übrigen einen Außendurchmesser, der etwas
kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 1, so daß die Betätigungskappe
nicht wesentlich verkantet werden kann. Die Längs löcher 15 sind in der in Figur
1 dargestellten Ruhelage der Betätigungskappe 14 von. dem Gehäuse 1 verdeckt, so
daß der Piezozünder staubdicht gekapselt ist.
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Die Permanentmagnetanordnung umfaßt einen quaderförmigen Per-.
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manentmagneten 16, an dessen beiden gegenüberliegenden Längsseiten
Polplatten 17 angebracht sind, die zu beiden Seiten etwas über die Länge des Permanentmagneten
16 hervorragen. Die Polplatten 17 sind mit dem Permanentmagneten 16 verklebt.
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Die oben überstehenden Enden der Polplatten 17 sind mit Bohrungen
18 versehen, durch die der Haltestift 13 gesteckt ist.
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Auf diese Weise wird die aus den Teilen 16 und 17 bestehende Permanentmagnetanordnung
gehäusefest gehalten.
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Die unteren Enden der Polplatten 17 liegen an einer Stirnfläche des
Hammers 9 an, der aus einem ferromagnetischen Material besteht und daher durch den
Magnetfluß festgehalten wird.
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Der Piezozünder umfaßt ferner noch eine Kraftspeicherfeder 19, die
einerseits an der Stirnfläche des Hammers 9 und andererseits an der Stirnkante des
offenen Endes der Betätigungskappe 14 angreift.
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Der Piezozünder hat folgende Wirkungsweise. Im in der Figur dargestellten
Ruhezustand befindet sich die Kraftspeicherfeder 19 praktisch in ihrem entspannten
Zustand, so daß sie keine wesentliche Kraft auf den Hammer 9 ausübt. Wird nun die
Betätigungskappe
14 nach unten gedrückt, so wird die Kraftspeicherfeder
19 gespannt und dementsprechend eine wachsende Kraft auf den Hammer 9 ausgeübt.
Sobald die Spannkraft der Kraftspeicherfeder 19 größer wird als die Haltekraft der
Permanentmagnetanordnung, löst sich der Hammer von derselben und schnellt nach unten
gegen die Prallplatte 8, wobei die Rückholfeder 11 bereits einen Druck auf den piezoelektrischen
Wandler ausübt, bevor der Hammer 9 auf die Prallplatte 8 auftrifft. Durch diesen
Druck der Rückholfeder werden die einzelnen Teile des piezoelektrischen Wandlers
jedenfalls so weit zusammengedrückt, daß sie nicht mehr locker oder mit Spiel aneinander
liegen.
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Durch das Zusammendrücken des piezoelektrischen Wandlers vor dem Auftreffen
des Hammers wird erreicht, daß der piezoelektrische Wandler eine maximale elektrische
Energie beim Auftreffen des Hammers erzeugt.
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Die Rückholfeder 11 kann so dimensioniert sein, daß bereits im Ruhezustand
eine Druckkraft auf den piezoelektrischen Wandler 3 ausgeübt wird. Es ist jedoch
auch möglich, eine Rückholfeder zu verwenden, die erst mit der Bewegung des Hammers
9 in Richtung auf die Prallplatte 8 eine Druckkraft erzeugt.
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Der Hammer 9 ist an dem Gehäuse 1 aus Kunststoff geführt. Um zu vermeiden,
daß die Bewegung des Hammers durch einen Luftstau in dem dichten Gehäuse 1 behindert
wird, ist der Hammer mit axial verlaufenden Kanälen 20 versehen, wie in der Draufsicht
von Figur 2 zu erkennen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese
Kanäle als Nuten ausgebildet, die sich entlang Erzeugenden der Mantelfläche des
Hammers 9 erstrecken.
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Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die Innenwand des Gehäuses 1 im
Bereich einer Führungsnut 12. Man erkennt, daß die Führungsnut 12 aus einem langen,
sich bis an die Stirnkante 21 erstrekkenden Bereich besteht. Die unterste Stelle
24 der Führungsnut
hat eine etwas größere Tiefe, so daß eine Schulter
25 gebildet ist, die verhindert, daß der Haltestift 13 aus der tiefsten Stelle 24
herausgelangen kann. Wegen der Elastizität des Kunststoffgehäuses läßt sich der
Haltestift mit den damit verbundenen Teilen leicht durch den länglichen Bereich
der Führungsnut 12 bis an die tiefste Stelle 24 herunterdrücken.
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Der Haltestift 13 kann jedOch auch in anderer Weise in der Führungsnut
12 verriegelt sein.