DE2434666A1 - Hochspannungserzeuger - Google Patents
HochspannungserzeugerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
- F23Q3/002—Igniters using electrically-produced sparks using piezoelectric elements
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
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Description
PATENTATTORNEYs PATENTAN1WAlFE conseils en brevets
DIPL.-ING. H. TISCHER · dipl.-ing. W. KERN · dipl.-ing. Η."?. GAUGER
D 8 MÜNCHEN 2
W. GERMANY TAL 71
TELEFON (089)22 12 98
TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS GAUPAT MÖNCHEN
Rio-24-38
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Rio-2438
Rio-2438
RIOH CO. LTD., TOKIO (JAPAN)
Hochspannungserzeuger
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungserzeuger, bei dem die Hochspannung im zugehörigen Piezoelement durch Anlegung
eines statischen Druckes erzeugt wird, wobei das Piezoelement kippbar innerhalb einer im wesentlichen rechteckigen
öffnung eines Rahmenteiles angeordnet ist.
Die nur beispielsweise aus den US-PS'en 3 350 608 und 3396311
sowie den GB-PS'en 1 036 030 und 1 036 669 bekannten Hochspannungserzeuger
der vorgenannten Art haben unter Hinweis auch auf die Figur 3 der Zeichnung gewöhnlich eine einzige
Rolle 33» die am einen Ende des Piezoelements 34 angeordnet
und zur Aufnahme eines Stiftes 36 diametral gebohrt ist, wobei
die beiden Enden dieses Stiftes in entsprechende Sitz-
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öffnungen eines plattenförmigen Rollenhalters 32 und einer Druckscheibe 35 einfassen. Dabei ist eine solche Anordnung
dieser einzelnen Teile innerhalb der öffnung des Rahmenteiles 31 gewählt, dass durch die Verschwenkung eines zugeordneten
Bedienungshebels 37 an das Piezoelement 34· ein statischer
Druck angelegt wird. Die bekannten Hochspannungserzeuger sind
darin nachteilig, daß es ziemlich schwierig ist, das diametrale Durchgangsloch in der meistens ausgehärtetem Stahl bestehenden
Rolle zu erzeugen, und daß außerdem der in dieses Durchgangsloch eingesteckte Stift ziemlich hohen Scherbeanspruchungen unterworfen
ist, so daß auch er mit einer entsprechend hohen 3?ertigungsgenauigkeit hergestellt werden muß, um die gewünschte
Druckspannung in dem Piezoelement zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Hochspannungserzeuger so weiterzubilden, daß bei nach Möglichkeit
kleinerem Kraftaufwand zur Erzeugung eines vergleichbaren statischen Druckes eine billigere und problemfreiere Fertigung
möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Piezoelement
gegen sein Kipplager durch zwei innerhalb der öffnung stufenförmig versetzt angeordnete und sich an dem Rahmenteil
abstützende, mittels eines Bedienungshebels relativ zueinander bewegliche Rollen angedrückt ist. Vird bei dieser Ausbildung
der Bedienungshebel betätigt, dann wird dadurch ein gegenseitiges Abwälzen der beiden Rollen-erzeugt, die in Linienberührung miteinander
stehen und eine weitere Linienberührung mit dem Piezoelement haben. Infolge dieses Abwälzvorganges wird das Piezoelement
aus seiner Ruhelage, in welche es vorzugsweise durch die Kraft einer .Rückstellfeder vorgespannt ist, herausbewegt,
so daß es wegen der Abstützung am Kipplager zu einer in dem Ausmaß wachsenden Druckbeaufschlagung des Piezoelementes kommt
in welchem der stufenförmige Versatz zwischen den beiden Rollen
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zunehmend zum Verschwinden gebracht wird. Die statische Druckbeaufschlagung ist dann am größten, wenn die Drehachsen
der beiden Rollen in die mit der Hauptachse des Piezoelementes gemeinsame Ebene fallen, in welcher dann auch das Kipplager
desselben liegt· Wegen der hier beschriebenen, gegenseitigen
Abwälzbewegung der beiden Rollen ist nur eine ziemlich kleine Kraft nötig um die erwünschte Druckbeaufschlagung des Piezoelementes
zu erhalten, und außerdem ergibt sich daraus eine vergleichsweise niedrige Verschleißgefahr, so daß solche Hochspannungserzeuger,
die erkennbar äußerst preiswert zu fertigen sind, eine ziemlich lange Lebensdauer haben.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfaßt. Ein augenbEcHlich
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 in auseinandergezogener Perspektivdarstellung die einzelnen
Teile eines Hochspannungserzeugers gemäß Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des aus den Teilen gemäß Figur 1 zusammengebauten
Hochspannungserzeugers und
Fig. 3 eine entsprechende Seitenansicht eines Hochspannungserzeugers
bekannter Bauart.
Der Hochspannungserzeuger gemäß Erfindung umfaßt ein im wesentlichen
kastenförmiges Rahmenteil 1, welches aus Metall gefertigt
ist und eine im wesentlichen rechteckige öffnung 2 hat. Diese Öffnung 2 ist an ihrem einen Ende unter Bildung einer Stufe 3
mit einer Verlängerung 4 versehen, und am anderen Ende ist eine kleine Rille 5 ausgebildet, in welche ein an das zugehörige
Piezoelement angeschlossenes Hochspannungskabel gelegt ist.
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Das Piezoelement umfaßt einen in die öffnung 2 passenden
Isolator 6, der eine im wesentlichen zylindrische Durchgangsbohrung aufweist· In diese Durchgangsbohrung ist vom einen
Ende her ein !"unkenerzeuger 7 eingedeckt, an dessen äußerem
Ende ein metallisches Kontaktstück 8 und weiter eine Metallscheibe 9 anliegen, während das innere Ende über eine dazwischengelegte
Anschlußplatte 10 mit dem inneren Ende eines weiteren Funkenerzeugers 11 Berührung hat. An dessen äußerem Ende liegt
eine Ringscheibe 12 an, deren mittige öffnung 13 das innere Ende
einer Befestigungsschraube 19 aufnimmt, welche in Verbindung mit einer durch sie abgestützten Kugel 18 ein Kipplager für das
Piezoelement bildet. Die Kugel 18 ist dabei in einer Pfanne angeordnet, die am inneren Ende der in ein Gewindeloch 17 des
Rahmenteiles 1 eingeschraubten Schraube 19 ausgebildet ist, die im übrigen mittels einer Mutter 26 gesichert werden kann und
über deren inneres Ende noch eine Scheibenfeder 16 geschoben ist, die als das Piezoelement in seine Ruhelage vorspannende
Rückstellfeder wirkt.
Am anderen Ende des also in der Öffnung 2 kippbar angeordneten Piezoelementes sind nach dem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung
zwei Rollen 14 und 15 angeordnet, die wegen der in der
Verlängerung 4 ausgebildeten Stufe 3 einen entsprechenden stufenförmigen Versatz haben, wie dies insbesondere aus Figur 2 hervorgeht.
Die beiden Enden jeder dieser beiden Rollen 14, 15 fassen in schlüssellochförmige öffnungen 22 und 23 eines bügelförmigen
Bedienungshebels ein, an dessen beiden Bügeln 20 und diese öffnungen 22 und 23 endseitig angeordnet sind. Die Rollen
14, 15 sind an diesem bügeiförmigen Bedienungshebel mittels übergeschobener Klemmscheiben 24 gesichert. Mit 25 ist schließlich
noch das Hochspannungskabel bezeichnet, das mit seinem Ende an die Anschlußplatte 10 angeschlossen ist.
Wenn der bügeiförmige Bedienungshebel 20, 21 in Richtung des
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Pfeiles B verschwenkt wird, dann werden dadurch die "beiden
Rollen 14, 15 relativ zueinander bewegt, d, h. es wird die Rolle 15 an der Rolle 14 abgerollt, wobei sich gleichzeitig
der in der Hauptachse des Piezoelementes progressiv aufbauende Druck in dem Maße gesteigert wird, in welchem das Piezoelement
aus seiner schrägen Ausgangslage herausbeitfegt und schließlich
in eine auf die Kugel 18 bezogene Kipplage bewegt wird, in welcher die Drehachsen der beiden Rollen 14 und 15 in einer
gemeinsamen Vertikalebene liegen, in welcher dann auch die Hauptachse des Piezoelementes und die lotrechte und durch die
Kugel 18 hindurchgehende Stützachse für das Piezoelement angeordnet
sind. Sobald diese Relativlagen erreicht sind, ist auf das Piezoelement der größte statische DrucK ausgeübt, und dann
ist auch die Scheibenfeder 16 am stärksten zusammengedrückt, so daß durch sie nach dem Loslassen des Bedienungshebels 20, 21
das Piezoelement in Richtung des Pfeiles A wieder in seine Ausgangslage zurückgekippt werden kann.
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Claims (10)
- Ansprüche1J Hochspannungserzeuger, bei dem die Hochspannung im zugehörigen Piezoelement durch Anlegung eines statischen Druckes erzeugt wird, wobei das Piezoelement kippbar innerhalb einer im wesentlichen rechteckigen Öffnung eines Rahmenteiles angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Piezoelement (6) gegen sein Kipplager (18) durch zwei innerhalb der Öffnung (2) stufenförmig versetzt angeordnete und sich an dem Rahmenteil (1) abstützende, mittels eines Bedienungshebels (20, 21) relativ zueinander bewegliche Rollen (14, 15) angedrückt ist.
- 2. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Piezoelement (6) durch eine an dem Rahmenteil (1) abgestützte Rückstellfeder (16) in seine Ruhelage vorgespannt ist.
- 3. Hochspannungserzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Rollen (14-, 15) in einer mit einer Stufe (3) versehenen und eine kleinere Öffnungsgröße aufweisenden Verlängerung (4) der Öffnung (2) angeordnet sind.
- 4. Hochspannungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Bedienungshebel (21, 22) als ein im wesentlichen U-förmiger Bügel ausgebildet ist und an den Bügelenden miteinander fluchtende Sitzöffnungen (22, 23) für die Enden der beiden Rollen (14-, 15) aufweist.
- 5. Hochspannungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet , daß das Piezoelement zwei über eine Anschlußplatte (1O) voneinander getrennte und innerhalb eines Isolators (6) angeordnete Ifunkenerzeuger (7j 11) umfaßt, von welchen der eine über ein dazwischengelegtes Kontaktstück (8) und eine Metallscheibe (9) mit der einen der beiden509809/071 1Rollen (14, 15) und der andere mit dem Kipplager (18) in Berührung gehalten ist.
- 6. Hochspannungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 "bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß das Kipplager durch eine in einer Pfanne angeordnete Kugel (18) gebildet ist.
- 7. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kugelpfanne am Ende einer in das Rahmenteil (1) eingeschraubten Schraube (19) ausgebildet ist.
- 8. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , daß an die zwischen den beiden Funkenerzeugern (7» 11) angeordnete Anschlußplatte (10) ein Hochspannungskabel (25) angeschlossen ist.
- 9. Hochspannungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die eine der beiden Rollen (14-, 15) in der auch das Kipplager (18) aufnehmenden Hauptachse des Rahmenteiles (1) angeordnet ist, bezüglich welcher das Piezoelement (6) eine im wesentlichen durch den stufenförmigen Versatz zwischen den beiden Rollen festgelegte Schräglage einnimmt, wenn es durch die Rückstellfeder (16) in&ie unbetätigte Ruhelage vorgespannt ist.
- 10. Hochspannungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine in der Hauptachse des Rahmenteiles (1) angeordnete Scheibenfeder (16) ist, die zwei gespreizte Federschenkel aufweist, von welchen der eine am Rahmenteil und der andere am Piezoelement anliegt.509809/0711
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2434666C3 DE2434666C3 (de) | 1976-04-01 |
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ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009033403B4 (de) | 2008-08-14 | 2018-07-26 | Manfred Rennings | Piezo-Scheiben-Generator zur Stromerzeugung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009033403B4 (de) | 2008-08-14 | 2018-07-26 | Manfred Rennings | Piezo-Scheiben-Generator zur Stromerzeugung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR7406577D0 (pt) | 1975-05-27 |
FR2240564B1 (de) | 1980-12-05 |
DE2434666B2 (de) | 1975-08-21 |
JPS5227110Y2 (de) | 1977-06-20 |
FR2240564A1 (en) | 1975-03-07 |
IT1016938B (it) | 1977-06-20 |
JPS5041878U (de) | 1975-04-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8330 | Complete renunciation |