DE2434666A1 - Hochspannungserzeuger - Google Patents

Hochspannungserzeuger

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Toshibumi Fukuda
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00Igniters using electrically-produced sparks
    • F23Q3/002Igniters using electrically-produced sparks using piezoelectric elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Description

PATENTATTORNEYs PATENTAN1WAlFE conseils en brevets
DIPL.-ING. H. TISCHER · dipl.-ing. W. KERN · dipl.-ing. Η."?. GAUGER
PA H. TlSCHER. W. KERN. H.-P. GAUGER · D 8 MÖNCHEN 2. TAL 71
D 8 MÜNCHEN 2
W. GERMANY TAL 71
TELEFON (089)22 12 98
TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS GAUPAT MÖNCHEN
IHR ZEICHEN: UNSER ZEICHEN; DATUM: 1 fi ll|l! 1Q7Ä YOUR REF.: OUR REF.= DATE, ! Ol ^UU "3^
Rio-24-38
Gg/uv
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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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STADTISCHE SPARKASSE MÜNCHEN NR. 169 227 BLZ 701 SOO OO
BAYERISCHE HYPOTHEKEN-UND WECHSELBANK MÜNCHEN KTO. NR. 4/75 256 BLZ 700 300 04 POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN NR. 113! 47 - 802 BLZ 700 100 80
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)

  1. Ansprüche
    1J 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. 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. 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. 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. 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 beiden
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    Rollen (14, 15) und der andere mit dem Kipplager (18) in Berührung gehalten ist.
  6. 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. 7. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kugelpfanne am Ende einer in das Rahmenteil (1) eingeschraubten Schraube (19) ausgebildet ist.
  8. 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. 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. 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.
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DE19742434666 1973-08-09 1974-07-18 Hochspannungserzeuger, bei dem die Hochspannung in einem Piezoelement durch Anlegen eines Druckes erzeugt wird Expired DE2434666C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9391773 1973-08-09
JP1973093917U JPS5227110Y2 (de) 1973-08-09 1973-08-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2434666A1 true DE2434666A1 (de) 1975-02-27
DE2434666B2 DE2434666B2 (de) 1975-08-21
DE2434666C3 DE2434666C3 (de) 1976-04-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033403B4 (de) 2008-08-14 2018-07-26 Manfred Rennings Piezo-Scheiben-Generator zur Stromerzeugung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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