DE2335357A1

DE2335357A1 - Piezo-elektrisches feuerzeug mit direkter stossbetaetigung

Info

Publication number: DE2335357A1
Application number: DE19732335357
Authority: DE
Inventors: Johnsson Lars Bertil
Original assignee: Genoud et Cie SA
Current assignee: Genoud et Cie SA
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1973-07-11
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DK134295C; ATA601673A; BE800911A; BR7305680D0; ES416524A1; JPS5411746B2; GB1389356A; CA977171A; US3829737A; JPS4952059A; DK134295B; FR2193955A1; FR2193955B1; AT335209B; NL7310115A; IT989258B; SE381331B; CH578714A5

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Wkiokmamn,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Etablissements GENOUD & Cie Societe Anonyme 195, Avenue de Pressens!» VENISSIEUX (Rhftne), Frankreich

Piezo-elektrisches Feuerzeug mit direkter Stoßbetätigung

Die piezo-elektrischen Feuerzeuge, die bis jetzt ausgeführt wurden, weisen zumindest zwei Federn (manche drei uxid selbst vier) auf, und zwar eine Hauptfeder, die einen Hammer antreibt und eine Rückholfeder, die die Vorrichtung in die Ausgangslage bringt, wenn der auf äie Hauptfeder ausgeübte Druck nachläßt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in ^ig. 1 vergleichsweise in bezug auf den Anmeldungsgege^stand dargestellt.

In Fig» 1 bezeichnet '

1 ein inneres Gehäuse mit einer Nut 2, die an zwei gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind und eine Auslöseschräge 2a aufweisen»

3 bezeichnet ein äußeres Gehäuse mit Nuten 4, die ebenfalls

409808/0370

an zwei gegenüberliegenden Flächen vorgesehen sind und einen Halteschlitz 4a umfassen;

5 bezeichnet einen Hammer mit Zapfen 6, die in die vorerwähnten Nuten 2 und 4 hineinragen; mit

7 ist eine Feder bezeichnet, die sich am Boden des Innengehäuses 1 abstützt und einen Druck auf den Hammer 5 ausübt;

8 bezeichnet eine Rückholfeder und

9 einen Amboß, der aus einem piezo-elektrischen Element besteht·

Während man auf die Vorrichtung drückt, wird die Hauptfeder zusammengedrückt, bis der Zapfen 6 durch die Auslöseschräge 2a der Nut 2 des Innengehäuses 1 zur Seite gedrückt wird. Dieser Zapfen wird schließlich durch den Schlitz 4a der Nut 4 des Außengehäuses 3 freigegeben, woraufhin der Hammer 5 auf das piezo-elektrische Element 9 schlägt» Während man den äußeren Druck aufhebt, wird die während des vorhergehenden Ablaufes vollständig zusammengedrückte Feder 8 freigegeben und führt die Vorrichtung in die Ausgangslage zurück»Die sichere Verriegelung des Zapfens wird dadurch erreicht, daß man die Hauptfeder 8 um ungefähr eine 3/4 Umdrehung verdreht. Die polygonale Form des Abschnittes des inneren und äußeren Gehäuses verhindern jede Drehung der Vorrichtung»

Obgleich einfach, wirksam und raumsparend, weist die oben be» schriebene Vorrichtung verschiedene Nachteile auf«

Insbesondere weist sie zwei Federn auf, wobei die Rückholfeder 8 sich dem von außen auf die Vorrichtung ausgeübten Druck widersetzt, was die Gegenkraft in starkem Maße erhöht, die auf den Daumen des Betätigenden einwirkt, ohne daß die Wirkung des Hammers erhöht wird· Weiterhin ergibt sich keine automatische Verminderung der vorerwähnten Gegenkraft, es sei denn, daß die Rückholfeder kräftig zusammengedrückt wird, während der Hammer ausgelöst wird· Aus dem gleichen Grunde

409808/0370

kann die im Daumen des Benutzers gespeicherte elastische Energie nicht zur Erhöhung der Wirkung auf den Hammer ausgenutzt werden.

Andererseits wird durch die Verdrehung der Hauptfeder 7 der Zapfen 6 gegen den Rand der Nut h des Außengehäuses 3 mit einer beträchtlichen Kraft sowohl während des Drückens als auch während der Rückführung gedrückt, wobei auf die Bewegung des Hammers entsprechende Reibkräfte einwirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen. Außerdem soll die Funktion verbessert und ver*« einfacht werden und insbesondere soll das durch die Feder· · auf den Hammer ausgeübte Drehmoment vermieden werden»

Die Erfindung besteht darin, daß die in einander gegenüberliegenden Flächen sowohl des inneren Gehäuses als auch des äußeren Gehäuses angeordnete Nuten Ränder aufweisen, die sich überschneiden und zwischen sich einen Winkel bilden, in dem der Zapfen des Hammers gleitet und daß die Neigung dieser .Ränder derart ist, daß das Innengehäuse nach dem Stoß und dem Nachlassen der von außen ausgeübten Wirkung in die Ausgangslage durch die Entspannung der Stoßfeder selbst zurückgeführt wird, die diese Doppelfunktion alleine übernimmt. Diese Feder ist keiner Torsionskraft unterworfen und braucht auch nicht an ihren Enden sowohl am Boden des Innengehäuses als auch am Hammer festgelegt zu werden·

Ein weiterer Nachteil des bekannten Feuerzeuges ergibt sich durch die komplizierte Montage, da der Zapfen solange nicht in den Ha_miner einführbar ist, als die beiden Gehäuse sich nicht in ihrer korrekten Lage befinden·

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine besondere Ausführungsform, die eine wesentlich einfachere Montage zum Ziel hat,

409808/0370 ~ ^k ~

Gemäß dieser -Ausgestaltung ist sowohl in der Nut des Innengehäuses als auch in der Nut des Außengehäuses eine Ausnehmung derart vorgesehen, daß sie ausgehend von den Nuten eine Öffnung schafft, durch welche der Zapfen beim Einsetzen des Hammers in das innere Gehäuse und beim Einsetzen desselben in das äußere Gehäuse hindurchtreten kann»

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt» In dieser zeigt:

Fig« 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform nach der Erfindung entsprechend der Darstellung in Fig. 1;

Figo 3 die Lage des Zapfens während der Rückführbewegung;

Fig. h eine schematische Darstellung des Zapfens und der Ränder der geneigten Rampen im vergrößerten Maßstab, mit denen er zusammenwirkt;

Fig. 5 die verschiedenen Elemente einer besonderen Ausfüh— rungsform der Erfindung vor der Montage; und

Fig. 6 das Feuerzeug gemäß Figo 5 nach der Montage und im verkleinerten Maßstabe

In den Figuren sind die gleichen Teile in bezug auf Fig. mit den gleichen Bezugszeichen versehen und umfassen: das innere Gehäuse 1 mit seinen Nuten 2, die in zwei gegenüberliegenden Flächen vorgesehen sind und eine Auslöseschräge 2a umfassen,

das äußere Gehäuse 3 mit seinen Nuten 4, die ebenfalls in zwei gegenüberliegenden Flächen vorgesehen sind und einen Halteschlitz 4a aufweisen,
den Hammer 5 niit seinem Zapfen 6,
die Stoßfeder 7 und
den Amboß °.

— 5 —

409806/0370

Gemäß der Erfindung ist der innere Rand 11 der Nut 2 geneigt. Ebenso ist der Rand 12 der Nut k geneigt, wobei die beiden Neigungen entgegengesetzt zueinander verlaufen und sich während der Relativverschiebung der beiden Gehäuse überschneiden, wobei der Zapfen 6 sich an beiden Rändern, die miteinander einen Winkel bilden, in diesem Winkel tangential zu den einzelnen Rändern anlegt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist ■ folgende:

Wenn man auf die obere Fläche des Feuerzeuges drückt, drückt man die Feder 7 zusammen. Der Zapfen 6 wird schließlich' durch die Schräge 2a der Nut 2 des inneren Gehäuses 1 zur Seite gedrückt und der Hammer schlägt auf das piezo-elektrische Element 9· Bei dieser Bewegung verschiebt sich der Zapfen 6 entlang dem Rand 12 (Fig. 3)der Nut des äußeren Gehäuses 3· Man kann dabei eine gewisse Reibung zwischen Zapfen und Rand der Nut erwarten, ebenso wie zwischen der Feder 7 und dem Hammer 5β Die Auswirkungen dieser Reibungen sind jedoch von untergeordneter Bedeutung, da die auf den Zapfen durch die Schräge 2a des inneren Gehäuses ausgeübte Kraft eine Drehbewegung auf den Hammer von Beginn seiner Schlagwirkung an überträgt.

Im Gegensatz hierzu, wenn die Federkraft während der Stoßbewegung abnimmt, treibt die durch den Daumen des Benutzers auf den oberen Teil des inneren Gehäuses 1 ausgeübte Kraft dieses nach unten, was die Geschwindigkeit des Hammers erhöht· Zur gleichen Zeit nimmt die durch den Daumen des Benutzers ausgeübte Reaktionskraft in progressiver Weise ab, was die Betätigung der Vorrichtung sehr angenehm macht»

Wenn die Stoßbewegung beendet ist, bleibt die Feder 7"bis zu einem Wert in der Größenordnung von 30$ zusammengedrückt« Diese Stoßfeder dehnt sich dann aus, wenn die durch den Daumen des Benutzers auf das innere Gehäuse ausgeübte Druckwirkung aufhört, da der Zapfen 6 sich am unteren Ende der Nut k befindet. Zur gleichen Zeit ist der Zapfen 6 mit dem unteren Teil des

409808/0370

rechten Randes der Nut 2 in Berührung· Während des ersten Teils der Bewegung des inneren Gehäuses 1 nach oben gleitet der Zapfen 6 entlang diesem geraden Rand der Nut bis zu dem Moment, in welchem er gleichzeitig mit dem geneigten Rand 11 der Nut 2 und dem Rand 12 der Nut 4 (Fig. 3) in Berührung steht. Aufgrund der Neigung der Ränder 11 und 12 wird ein Teil der Kraft der Feder 7 durch den Rand 11 freigegeben und durch den Rand 12 aufgenommen derart, daß diese Feder, die zwischen dem oberen Teil des inneren Gehäuses 1 und dem Hammer 5 angeordnet ist, auf das innere Gehäuse 1 eine deutliche Kraft nach oben ausübt. Das innere Gehäuse 1 beginnt dann daraufhin sich unter der Wirkung dieser Kraft nach oben zu bewegen, wenn sie größer ist als die Reibkräfte, die sich einer Relativbewegung zwischen den verschiedenen Teilen widersetzen, und zwar sind dies;

(a) die Reibkraft zwischen dem Zapfen 6 und dem Rand 11 der Nut 2j

(b) die Reibkraft zwischen dem Zapfen 6 und dem Rand 12 der Nut 4 j

(c) die Reibkraft zwischen dem inneren Gehäuse 1 und dem äußeren Gehäuse 3I und

(d) die Reibkraft zwischen der Feder 7 und dem Hammer 5 und/ oder dem oberen Teil des inneren Gehäuses 1·

Während der nach oben gerichteten Bewegung des inneren Gehäuses 1 gleitet der Zapfen 6 nach unten entlang dem Rand 11 der Nut 2 und nach oben entlang dem Rand 12 der Nut 4, bis er in Verbindung mit einer Drehung in den Schlitz 4a der Nut 4 des äußeren Gehäuses eindrückt.

Die Reaktionskräfte des Zapfens 6 auf die Ränder 11 und 12 neigen dazu, das innere Gehäuse 1 relativ zum äußeren Gehäuse 3 zu drehen, was die Reibkraft (c) hervorruft. Darüberhinaua dreht sich die Feder 7 selbst in bezug auf das innere Gehäuse und/oder gegenüber dem Hammer 5ι da sich dieser Hammer 5 dreht, was die Reibkraft (d) hervorruft, die im übrigen gering bleibt.

409808/0370

Die Bedingung, 'unter der die weiter oben erzeugte Kraft größer als die Reibkräfte a) — d) ist, setzt eine Beschränkung der Winkel v- und ₍3 voraus, die die Ränder 11 und 12 mit der Horizontalen bilden (Pig. k). Tatsächlich ist es möglich zu beweisen, daß die folgenden Bedindungen für die Winkel o*- und *~> ausreichend sind.

X > arc tg /-<- 6,12 + arc tg/^1,3 (1) und _:6 > arc tg><-6,11 + arc tg/<-7»1 (2)

wobei
/-*- 6,12 der Reibkoeffizient zwischen dem Zapfen 6 und dem Rand 12,

l*~ 1,3 der Reibkoeffizient zwischen den Gehäusen 1 und 3t /.<_ 6,11 der Reibkoeffizient zwischen dem Zapfen 6 und dem Rand 11, und

L<- 7,1 der Reibkoeffizient zwischen der Feder 7 und demjenigen Teil (Gehäuse 1 odär Hammer 5) ist, gegenüber dem sich die Feder dreht»

Es ist schwierig, die Winkel c*~ und Λ unterhalb 20° und oberhalb 50 zu haben, Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel-X- größer als der Winkel :?' und liegt beispielsweise zwischen 25 und 40-45 * während der Winkel .jzwischen 25 und 35-^0 liegen kann·

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die erläuterte Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt im Gegenteil sämtliche Ausführungsvarianten. Beispielsweise kann die Funktion des inneren Gehäuses auf das äußere Gehäuse übertragen werden und die Funktion des äußeren Gehäuses auf das innere Gehäuse,

Gemäß der besonderen Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist die Nut 2 vorgesehen, um einen freien Durchgang 13 in. Richtung zum unteren Ende des Gehäuses zu ermöglichen»

409808/0370

Desgleichen ist die Nut 4 vorgesehen, um einen freien Durchgang 14 in Richtung auf das obere Ende des Gehäuses zu ermöglichen, wobei sich diese Nut von der Seite des Schlitzes 4a aus durch eine Schräge 15 verlängert.

Bei diesen Bedingungen erfolgt die Montage der einzelnen Teile in einer äußerst einfachen Weise und sozusagen automatisch.
Es genügt tatsächlich :

1. den Zapfen 6 in das Loch des Hammers 5 einzuschlagen,

2, die Feder 7 in das innere Gehäuse 1 einzuführen,

3· den Hammer 5 in das innere Gehäuse 1 einzuführen, indem man den Zapfen 6 durch den Durchgang bzw. die Öffnung 13 hindurchführt, wobei die auf die Feder 7 aufgebrachte Spannung bewirkt, daß der Zapfen automatisch am Boden der Nut 2 festgehalten wird, ohne sich zufällig lösen zu können, wenn der äußere Druck, der diese Spannung hervorruft aufgehoben wird und

4. das so ausgerüstete innere Gehäuse 1 hierauf in das äußere

3
Gehäuse einzuführen, was zur Folge hat, daß die Schräge 15 den Zapfen 6 bis zu diesem Moment dreht, nachdem er in die Nut 4 durch die freie Öffnung 14 eingeführt wurde, sich in dem Schlitz 4a verriegelt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist_e

·- Patentansprüche -

« 9 _ 409808/0370

Claims

-a-

Patentansprüche

Piezo-elektrisch.es Feuerzeug mit direkter Stoßbetätigung, bei welchem zwei ineinander geführte Gehäuse mit einem an einem Hammer angeordneten Zapfen zusammenwirkende Nuten aufweisen und bei welchem eine Federwirkung die Hammerbetätigung und eine federnde Gegenwirkung die Rückführung der Vorrichtung gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß die in einander gegenüberliegenden Flächen sowohl des inneren Gehäuses (1) als auch des äußeren Gehäuses (3) angeordnete Nuten (2,4) Ränder (11,12) aufweisen, die sich überschneiden und zwischen sich einen Winkel bilden, in dem der Zapfen (6) des Hammers (5) gleitet und daß die Neigung dieser Ränder (11,12) derart ist, daß das innere Gehäuse nach dem Stoß und dem Nachlassen der von außen ausgeübten Wirkung in die Ausgangslage durch die Entspannung der Stoßfeder (7) selbst zurückgeführt ist, die diese Doppelfunktion allein übernimmt»

2# Feuerzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2,4) der Gehäuse (1,3) ein Profil aufweisen derart, daß sich die Breite nach unten verjüngt,

3· Feuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Nut (2) des inneren Gehäuses (1) in entgegengesetzter Richtung verläuft wie die Neigung der Nut (4) des · äußeren Gehäuses (3)«

4» Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Feder (7) frei von Drehbewegungen ist und daß die Rückführung durch das kombinierte Spiel der beiden geneigten Ränder (11,12) der Nuten (2,4) erfolgt.

409808/0370

- 10 -

5. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung der Montage jede Nut (2,4) der Gehäuse (1,3) mit einer Ausnehmung (13»1^0 versehen ist, derart, daß eine Unstetigkeit des Nutprofiles entsteht, wobei diese Unstetigkeit eine Öffnung bildet, durch die der Zapfen (6) des Hammers (5) während der Montage frei hindurchführbar ist.

6. Feuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (I3 bzw» 14) zur Einführung des Zapfens (6) am unteren Ende des inneren Gehäuses (1) am Gipfel der geneigten Ebene der Nut (2) bzw« am oberen Ende des äußeren Gehäuses (3) bis in die Nähe des Halteschlitzes (4a) mit einer geneigten Zuführungsebene (15) vorgesehen ist.

409808/0370

Leerseite