DE6934589U - Gasfeuerzeug. - Google Patents

Description

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DIPL.-!NG. HORST RÜSE DIPL.-ING. PETER KOSEL

PATENTANWXLTE

D 3353 Bad Gandersheim 8. April 1971 Έ

HohenhSfen 5 if·

Telefon C053B2) 2842

Telegramm-Adresse: Sledpaisnt GtndeFstiolm

GbinH 69 34 589.7 Akt.-Kr.: 2368/13

Mansei Kogyo Kabushiki Kaisha

Mansei Kogyo Katushiki Kaisha 3035, 1-chome, Karaiaoki-cho, Kawaguehi City, Saitama Prefecture Japan

Gasfeuerzeug

Die Neuerung betrifft ein mit einer piezoelektrischen Zündvorrichtung versehenes Gasfeuerzeug mit einer Ausströmdüse für das zu zündende Gas, und mit dieser Ausströmdüse zugeordneten Entladungselektroden, denen die von der Zündvorrichtung erzeugte Hochspannung zuführbar ist.

Aus der USA-Patentschrift 3»387.912 ist ein Gasfeuerzeug bekannt, dessen piezoelektrische Zündvorrichtung mit einem Schlaghammer arbeitet, der bei der Betätigung dieses Feuerzeugs zunächst gespannt wird und dann mit Wucht auf das C Piezoelement aufschlägt, so daß in ihm eine große elektrische

Zündenergie erzeugt wird. Liese große Energie bewirkt einen sehr kräftigen Zündfunken an den Entladungselektroden dieses Feuerzeugs, so daß diese oberhalb der Gasausströmdüse angeordnet werden können und man mit einer sicheren Zündung rechnen kann.

Zündvorrichtungen mit Schlaghämmera sind jedoch relativ schwer, erfordern viel Raum und sind infolge der Vielzahl der erforderlichen Teil relativ teuer, so daß sie hauptsächlich nur für teure Tiaehfeuerzeuge in Präge kommen.

Bei kleineren Feuerzeugen ist man dagegen aus Raumund Preisgründen gezwungen, kleinere Zündvorrichtungen au verwenden, bei denen das Piezoelement alt einem statischen Druck beaufschlagt wird, z.B. über einen Nookes oder eine

Bankkonto: Br.ui»chw«lelidit SU«tÄH?I^S^filMrihÄlfci«o«40.ItMTO . PottedwdAontoi HannoverM7IS Ra/c>

Hebelvorrichtung. Dabei erhält man eine wesentlich geringere Zündenergie9 und es hat sich gezeigt, daß hiermit bei dem bekannten Gasfeuerzeug mit oberhalb der Ausströmdüse angeordneten Entladungselektroden eine sichere Zündung nicht immer möglich ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Neuerung, ein Gasfeuerzeug zu schaffen, bei dem auch mit einer relativ kleinen Zündenergie eine sichere Zündung erreicht werden kann.

Neuerungsgemäß wird dies bei einem eingangs genannten Gasfeuerzeug dadurch erreicht, daß ein mit Lufteinlaßöffnungen versehener Brenner vorgesehen ist, und daß die Entladungselektroden oberhalb dieser Lufteinlaßöffnungen im Brenner angeordnet sind, wobei sich Jeweils ein Teil der Elektroden in einen im Brenner vorgesehenen Gasdurchlaß erstreckt. Die Entladungselektroden befinden sich also bei dem neuerungsgemäßen Gasfeuerzeug an einer Stelle, wo ein für die Zündung genau aufbereitetes Gasgemisch vorhanden ist und somit optimale Zündbedingungen gegeben sind. Hierdurch wird es möglich, auch mit einer relativ kleinen Zündenergie das ausströmende Gas sicher zu zünden·

In Weiterbildung der Neuerung wird das Gasfeuerzeug so ausgebildet, daß zwischen den Lufteinlaßöffnungen und den Entladungselektroden ein poröses Teil, vorzugsweise ein Drahtgeflecht, im Gasdurchlaß des Brenners und quer zu diesem verlaufend vorgesehen ist. Das poröse Teil ergibt dabei eine besonders gute Durchmischung des es durchströmenden Gae-luft-Gemischs und bewirkt somit eine sehr gute Aufbereitung des zündfähigen Gemische für die Zündung.

Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Neuerung wird das Gaefeueraeug so ausgebildet, daß der Brenner Abachnitte aus hitz*festern Material, z.B. Porzellan, und

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Abschnitte aus wasserabstoßendem Material, z.B. Kunstharz, aufweist, und daß mindestens ein Teil des wasserabstoßenden Abschnitts zwischen den im Brenner angeordneten Entladungselektroden angeordnet ist. Angesichts der relativ hohen, von der piezoelektrischen Zündvorrichtung erzeugten Spannungen ist es sehr wichtig, durch Feuchtigkeit verursachte Ableitwiderstände an den Elektroden zu vermeiden, da sonst ein Teil der Zündenergie in diesen Widerständen verbraucht wird und nichts zur Zündung beiträgt. Durch die neuerungsgemäße Konstruktion ergibt sich eine sehr einfache Lösung dieses Problems, da die Ableitwiderstände an den Elektroden vermieden werden und gleichzeitig durch die Abschnitte aus hitzefestem Material erreicht wird, daß die Gasflamme den Brenner nicht beschädigen kann. Eine solche Konstruktion eignet sich besonders gut für Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung ergeben sieh aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen

Es zeigen:

Figo 1 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eines Ausführungsbeispiels eines neuerungsgemäßen Gasfeuerzeugs für Flüssiggas,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Feuerzeugs nach Pig. 1, im Längsschnitt,

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines nsuerungsgemäßen Brenners,

Fig. 4 eine Darstellung, ähnlich derjenigen nach Figo 3> eines anders ausgebildeten neuerungsgemäßen Brenners, zusammen mit den zugeordneten wesentlichen Teilen des Feuerzeugs, welch letztere in vergrößertem Maßstab und in Draufsicht wiedergegeben sind,

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Fig. 5 eine Teilansicht, teilweise im Längsschnitt, eines weiteren Ausführungsbeispiels eines neuerungsgemäßen Brenners,

Fig. 6 einen Längsschnitt, ähnlich demjenigen nach Fig. 3» durch einen weiteren neuerungsgemäßen Brenner,

Fig* 7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie A-A der Fig. 6, durch eine wasserabstoßende Elektrodenbefestigung,

Fig. 8 einen Schnitt, ähnlich demjenigen nach Figo 7» durch eine modifizierte Form einer wasserabstoßenden Elektrodenbefestigung,

Fig. 9 einen Schnitt, ähnlich demjenigen nach Fig. 7, durch eine weitere modifizierte Form einer wasserabstoßenden Elektrodenbefestigung,

Fig. 10 eine Darstellung der zwischengeschalteten Funkenstrecke nach Fig. 2, in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 11 ein Schaltschema des Spannungserzeugerkreises.

In den einzelnen Figuren sind gleich oder gleichwirkende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen, gegebenenfalls um die Zahl 100 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 100 erhöht, bezeichnet.

Das in den Figo 1 und 2 dargestellte Gasfeuerzeug hat ein vertikales Hauptgehäuse 1 und eine hohle Basis·2, auf der das Gehäuse 1 befestigt ist und die zusammen mit dem Gehäuse 1 die Außenhülle des Feuerzeugs bildet. Die hohle Basis 2 hat ein umgekehrt-kegelstumpfförmiges Teil 3, ein mit diesem einstückiges, mit einem Flansch und einem Außengewinde versehenes zylindrisches Teil 4i ein nach Art einer umgedrehten Schale ausgebildetes oberes Deckelteil 5 mit einem sich nach unten erweiternden

Außenrand und einer mit einem Gewinde versehenden Mittel- |

ausnehmung 5'» durch welche sich das zylindrische Teil 4 ir erstreckt} und ein schalenförmiges unteres Deckelteil 6

mit einem sich nach oben erweiternden Außenrand. Der f

Flansch des zylindrischen Teils 4 sitzt auf der Oberseite [

des oberen Deckelteils 5 auf und umgibt die Peripherie *i

der Mittelausnehmung 5¹· Das Gehäuse 1 und die Basis 2 ]\

sind durch mehrere Schrauben 7 miteinander verbunden. Im I

oberen Deckelteil 5 ist ein etwas kleineres, umgekehrt f|

schalenf örmiges Einsatzstück 8 vorgesehen, dessen äußere If

Form wie dargestellt mit der Innenform des Deckelteils 5 f zusammenpaßt und das eine mit einem Gewinde versehene Mittel- ■

bohrung 8^f aufweist, deren Gewinde in das Gewinde auf dem p

zylindrischen Teil 4 eingreift. Das Einsatzstück 8 hat j:

außerdem auf seiner unteren oder Innenseite ringförmige |

Vorsprünge 8", von denen jeder mit einer Gewindebohrung 1^;

versehen ist, in die jeweils ein Verbindungsglied 9 mit I^

seinem mit einem Außengewinde versehenen Vorsprung 9^f ein- 1;

geschraubt ist. Jedes der Verbindungsglieder 9 weist außer- ^:·

dem/n seiner Mitte eine Gewindebohrung 9" zur Aufnahme einer -^;>

Befestigungsschraube 10 auf, welch letztere sich von der ',

Unterseite des unteren Deckelteils 6 durch diese in die zu- 't

geordnete Bohrung 9" erstreckt. Die Höhe des Verbindungs- ]

glieds 9 ist so gewählt, daß die sich gegenüberliegenden jj

Außenränder der Deckelteile 5 und 6 einen Spalt zwischen ϊϊ sich freilassen, in den sich ein Umfangsflansch 11' eines
zwischen den Teilen 5 und 6 angeordneten Zierrings 11 erstreckt»

Ein Rahmen 12 von rechteckförmigem Querschnitt erstreckt sich vertikal im Gehäuse 1 und weist untere Ränder
auf, die sich etwa im rechten Winkel zu den zugehörigen
vertikalen Wänden des Rahmens nach außen erstrecken und
die mittels der Schrauben 7, die auch. Gehäuse 1 und Bais

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2 miteinander verbinden, mit dem unteren Ende des Gehäuses 1 verbunden sind (Fig. 1).

Im Rahmen 12 ist ein piezoelektrischer Hochspannungserzeuger angeordnet, der ein Traggestell mit einem äußeren Rahmen 13 und einem inneren Rahmen 13' aufweist, welcher, von oben nach unten gesehen, einen Gleitschuh H, einen mit einer Welle verbundenen exzentrischen Nocken 15 zum Anlegen einer Kraft an piezoelektrische Teile über eine Druckübertragungsplatte 16, ein piezoelektrisches Element mit einem Paar gegenüberliegender, in Reihe geschalteter piezoelektrischer Elemente 17 und 17 und einer zwischen den gegenüberliegenden Enden angeordneten Anschlußplatte 18, eine Scheibe 19 und einen Keil 20 aufnimmt. Der äußere Rahmen 13 iat mittels Befestigungsschrauben (von denen in Fig. 2 nur eine dargestellt ist) fest mit dem Rahmen 12 verbunden, und der innere Rahmen 13' ist in geeigneter Weise mit dem äußeren Rahmen 13 fest verbunden.

Die Welle des exzentrischen Nockens 15 durchdringt die beiden Seitenteile des äußeren Rahmens 13 und ist in (nicht dargestellten) Lagern gelagert, die ihrerseits in geeigneter Weise im äußeren Rahmen 13 angeordnet sind. Ein Betätigungshebel 21 ist etwa in seiner Mitte auf diese Welle des exzentrischen Nockens 15 aufgepaßt, in der Weise, daß er sich mit der Nockenwelle hin- und herbewegen läßt. Der Betätigungshebel weist an seinem einen, oberen Ende ein Betätigungsglied in Form einer Rolle 22 und an seinem anderen, unteren Ende ein Ventilbetätigungsglied in Form einer Rolle 23 auf₀

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist das Gehäuse 1 auf einer Seite mit einer öffnung 1' versehen, und eine Wand des Rahmens 12 ist an ihrer oberen Seite entfernt, so daß eine seitliche, beispielsweise mit dein Daumen bedienbare

Betätigungsanordnung 24 verschiebbar in dieser öffnung 1' und der Ausnehmung des Rahmens 12 aufgenommen werden kann. Die Anordnung 24 weist folgende Teile auf, die mittels Befestigungsschrauben miteinander verbunden sind: Einen äußeren Block 25? einen inneren Block 25'; und ein Anschlagteil 26. Der innere Block 25' ist an einer oberen Kante mit einer Aussparung 25" zur gleitenden Aufnahme der Rolle 22 des Betätigungshebels 21 versehen. Ein L-förmiges Ventilbetätigungsglied 27 ist an seinem unteren Teil an den Rahmen 12 angelenkt und zwar in einer lage, in der sein oberes Teil gegen die untere Rolle 23 des Hebels 21 zur Anlage kommen kann. Das untere Ende des Ventilbetätigungsglieds 27 umgibt unterhalb eines auf diesem angeordneten Flansches den Schaft einer Düse 28, die ihrerseits über eine übliche, federbelastete Ventilanordnung mit einem Ventil 29, das in einem Flüssiggas-Vorratsbehälter 30 angeordnet ist, mit diesem Behälter 30 verbunden ist. Wird also der Hebel 21 so betätigt, daß er das Ventilbetätigungsglied 27 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so schiebt dessen unteres Ende die Düse 28 nach oben, so daß Brennstoff vom Vorratsbehälter 30 durch die in ihm angeordnete Ventilanordnung und die Düse zur Zündvorrichtung strömen kann, welche im folgenden noch beschrieben wird. Wird umgekehrt der Hebel 21 so verschwenkt, daß sich das Ventilbetätigungsglied in der entgegengesetzten Richtung, also im Uhrzeigersinn, dreht, so schiebt dieses die Düse 28 nach unten und schließt dadurch das Ventil 29, so daß die Zufuhr von Brennstoff vom Vorratsbehälter 30 her unterbrochen wird. Das Ventil 29 hat einen Gasdurchfluß-Einstellring 31» der in einer Ringaufnahmeöffnung 32 fest aufgenommen ist, welche durch Schneiden und Aufwärts- oder Einwärtsbiegen der unteren Wand des Rahmens 12 gebildet ist. Der Vorratsbehälter 30 erstreckt sich mit seinem Oberteil in das

Gehäuse 1 und mit seinem Unterteil in die Teile 3 und 4 der Basis 2 und wird, wie in Fig. 2 dargestellt, in seiner Mitte mittels eines elastischen Teiles 33 gehalten, das z.B. aus einem Kunstharz besteht und im Teil 3 festgehalten ist. Im unteren Ende des Behälters 30 und in Verbindung mit demselben ist ein Brennstoff-Einfüllventil 34 angeordnet, und das unterste Ende des Behälters 30 ist mit einem nichtkreisförmigen Vorsprung 35 versehen. Ein Einstellknopf 36 für den Gasdurchfluß ist eng auf den Vorsprung 35 aufgepaßt und im vorragenden Mittelteil des unteren Deckelteils 6 angeordnet, und wenn der Knopf-36 in der einen oder anderen Lichtung gedreht wird, verdreht er auch den Vorratsbehälter 30 relativ zum Gasdurchfluß-Einstellring 31» der in der öffnung 32 festgehalten ist, und die Gasdurchflußmenge vom Behälter 30 durch das Ventil 29 und die Düse 28 kann a,uf diese Weise eingestellt werden.

Eine Leitung 37 erstreckt sich längs der Innenseite des Gehäuses 1 vertikal nach oben; ihr obere.s Ende endet kurz vor dem oberen Ende des Rahmens 12, während ihr unteres Ende mit der Anschlußplatte 18 verbunden ist. Eine andere Leitung 37' ist mit ihrem einen Ende mit einer Anode 39 verbunden und erstreckt sich nach unten längs der Innenseite des Gehäuses 1 bis kurz vor das obere Ende der Leitung und bildet so eine zwischengeschaltete Funkenstrecke 38 zwischen den beiden Leitungen 37 und 37'. Die Entladungsstrecke 38 ist mit einem Isolator 38' umgeben. Die Anode 39 ist in geeigneter Weise horizontal in einem Elektrodenbefestigungsglied 40 befestigt, in dem auf gleiche Weise gegenüber und mit Abstand von der Anode 39 eine Kathode befestigt ist, die ihrerseits mit einer Leitung 42 verbunden ist, welche sich längs der Innenwand des Gehäuses 1 und gegenüber und im Abstand von der Leitung 37' nach unten erstreckt und mit ihrem unteren Ende mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Das Befestigungsglied 40 ist in geeigneter Weise

und unterhalb von dessen Oberseite im Gehäuse 1 befestigt und hat in seiner Mitte einen Gasdurchlaß a. Ein Gas-Mischrohr 43 ist in das untere Teil des Befestigungsglieds 40 eingeschraubt und bildet somit eine Verlängerung des Gasdurchlasses a, und ein Drahtgeflecht 44 (gleichzeitig Rückschlagsicherung) ist an der Verbindungsstelle von Befestigungsglied 40 und Mischrohr 43 angeordnet. Eine Flammdüse 45 ; ist am oberen Ende des Befestigungsglieds 40 und in Verbindung mit dessen Gasdurchlaß a angeordnet. Das Befestigungsglied 40 hat ein sich nach außen erweiterndes oberes Ende 40', das gegen die Innenseite der oberen Wand des Gehäuses 1 anliegt, und zwar unter dem Druck einer Feder 50, so daß ■, das Befestigungsglied 40 daran gehindert wird, vom Gehäuse ' 1 abzuspringen. Das Gas-Mischrohr 43 ist mit Lufteinlaß- ^; öffnungen 46 am unteren Teil seiner Wand versehen_s und ein F Gaszuführrohr 47 ist im unteren Teil des Gas-Mischrohrs 43 , befestigt. Das Gaszuführrohr 47 hat ein verengertes unteres ■! Gaszuführteil, das verschiebbar in einer Öffnung in der ;' Oberseite des Rahmens 12 angeordnet und innen mit einem Ge- winde versehen ist. Ein Verbindungsglied 48 ist auf das Gaszuführteil des Gaszuführrohrs 47 aufgeschraubt, und das yj Verbindungsglied 48 nimmt an einer Stelle unterhalb der |' oberen Wand des Rahmens 12 ein Ende einer Gasleitung 49 auf, f· deren anderes Ende mit der Düse 28 verbunden ist. Mit ande- ^ ren Worten: Die Flammendüse 45, das Elektrodenbefeatigungs- ;j glied 40, das Gas-Mischrohr 43, das Gaszuführrohr 47 und J das Verbindungsglied 48 sind axial miteinander ausgerichtet ti und bilden eine einheitliche Brenneranordnung, welche beweglich zwischen der oberen Wand des Gehäuses 1 und der oberen Wand des Rahmens 12 angeordnet ist. Durch die Druckfeder 50, die zwischen der Unterseite des Befestigungsglieds 40 und der oberen Wand des Rahmens 12 und um das Gas-Mischrohr 43 herum angeordnet ist, wird die gesamte

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Brenneranordnung normalerweise gegen die obere Wand des Gehäuses 1 gepreßt, wodurch die räumliche Anordnung der verschiedenen Teile der Zündeinrichtung in der gewünschten richtigen Lage erhalten werden kann.

Das Feuerzeug nach den Fig. 1 und 2 arbeitet wie folgt: Wenn die Betätigungsanordnung 24, die 3ich normalerweise in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, durch einen Finger des Benutzers, z.B. dessen Daumen, nach innen in Richtung auf die gegenüberliegende Innenwand des Gehäuses 1 gedrückt wird, wird die Rolle 22 am oberen Ende des Betätigungshebels 21, die in der Aussparung 25" des inneren Blocks 25' angeordnet und geführt ist, nach innen verschoben, wodurch sowohl der Betätigungshebel 21 wie der auf ihm befestigte exzentrische Nocken 15 bezogen auf Figo 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden. Hierdurch drückt der mit dem Hebel 21 fest verbundene exzentrische Kocken 15 über die Druckübertragungsplatte 16 die piezoelektrischen Elemente

17 zusammen und erzeugt so eine Hochspannung in diesen Elementen 17> deren positive Polarität von der Anschlußplatte

18 über den Leiter 37, die kugelförmigen Elektroden 37a und 37b (Pig. 10) der zwischengeschalteten Funkenentladungsstrecke 38 und die Leitung 37' der Anode 39 zugeführt wird. Die negative Polarität dieser Hochspannung wird von den äußeren Enden der Elemente 17 über den Rahmen 12 und die Leitung 42 der Kathode 41 zugeführt, wodurch die Funken in der von den gegenüberliegenden Elektroden 39 und 41 gebildeten Funkenstrecke erzeugt werden. Gleichzeitig bewirkt die Schwenkbewegung des Hebels 21 im Uhrzeigersinn auch- durch seine untere Rolle 23, die gegen das Ventilbetätigungsglied 27 anliegt - eine Verdrehung des Glieds 27 entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei dessen unteres Ende die Düse 28 ent gegen der Kraft einer im Behälter 30 befindlichen Feder nach oben schiebt, ao daß das unter Druck stehende Gas vom Behälter 30 über das Ventil 29 und die Düse 28 nach oben

in die Gasleitung 49 strömen kann, die das Gas dem Gas-Mischrohr 43 zuführt, wo es mit der in das Mischrohr 43 über die Einlaßöffnungen 46 einströmenden Primärluft gemischt wird. Das Gas-Luft-Gemisch steigt zur Funkenstrecke zwischen den Elektroden 39 und 41 empor und wird durch die in der beschriebenen Weise erzeugten Funken an dieser Strecke gezündet, so daß Flammen aus dem oberen Ende der Flammendüse 45 austreten.

Fig. 3 zeigt eine Variante eines Brenners, wie sie zweckmäßig in dem Feuerzeug nach den Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. Dieser Brenner weist ein oberes zylindrisches Teil 51 mit offenen Enden auf, an das sich koaxial ein unteres zylindrisches Teil 52 mit offenen Enden anschließt, dessen oberes Ende in das untere Ende des oberen zylindrischen Teils 51 eingeschraubt ist, und an das sich ein Unterteil 53 anschließt, dessen oberes, eingeschnürtes Ende genau in das untere Ende des unteren zylindrischen Teils 52 eingepaßt ist, und darunter ist eine mittige Gaseinlaßöffnung 54 angeordnet. Die beiden Entladungselek troden 39 und 41 sind in zwei diametral gegenüberliegenden Bohrungen angeordnet, die in den Wänden des oberen Teils 51 ausgebildet sind, und die Elektroden 39 und 41 sind horizontal, einander gegenüber und mit Abstand voneinander angeordnet, wobei ihre vorderen Enden in einen Gasdurchlaß a im oberen Teil 51 vorragen, so daß sie dazwischen eine Funkenentladungsstrecke bilden. Die Elektrode 39 ist mit der negativen Seite der Spannungsquelle verbunden, wie das in Fig. 2 dargestellt ist, und die andere Elektrode 41 ist mit der gegenüberliegenden Seite der Quelle verbunden. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Anode 41 in einem geeigneten Isolierteil 55 angeordnet, das seinerseits in einer Ausnehmung der Wand des oberen zylindrischen Teils 51 angeordnet ist. Ein Drahtgeflecht 51a ist an der Verbindungsstelle zwischen dem oberen und unteren zylindrischen

Teil 51 bzw. 52 quer über den Gasdurchlaß a angeordnet. Das Drahtgeflecht 51a kann, falls erforderlich, durch eine poröse Platte oder ein anderes geeignetes durchbohrtes Element ersetzt werden. Das untere zylindrische Teil 52 ist Eiit Lufteinlaßöffnungen 46' und 46' in seiner Wand in der gleichen Weise versehen, wie das beim entsprechenden Teil des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 und 2 der Fall ist· Das Unterteil 53 ist weiterhin mit einer nach unten gehenden, eingeschnürten Verlängerung 53' an seinem unteren Ende versehen, und das obere Ende der Gasleitung 49 (vergl. Pig. 1) ist auf die Verlängerung 53' aufgeschoben. Wird also, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 beschrieben, der Vorratsbehälter 30 geöffnet, so fließt der Brennstoff vom Behälter 30 durch das Ventil 29 und die Düse 28 und die Gasileitung 48 in die Gaseinlaßöffnung 54 des Unterteils 53 in das untere zylindrische Teil 52, wo das Gas mit der durch die Lufteinlaßöffnungen 46' in das Teil 52 einströmenden Primärluft vermischt wird. Das Gas-Luft-Gesmisch steigt durch das untere Teil 52 und das Drahtgeflecht 51a nach oben in das obere zylindrische Teil 51. Beim Durchtritt des Gemische durch das Drahtgeflecht 51a trifft die Mischung auf das Gitter, wodurch eine Turbulenz im Gemisch erzeugt wird, die Gas und Luft vollständig miteinander vermischt. Das so gebildete Gas-Luft-Gemisch fließt dann nach oben durch den oberen Teil des Gasdurchlasses a und erreicht schließlich das obere Ende des Brenners. Wird eine Hochspannung beim Durchströmen der Mischung durch den Gasdurchlaß a an die in Elektroden 39 und 4I in der Weise angelegt, wie sie in Verbindung mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, so entstehen Funken in der Funkenentladungsstrecke zwischen den Elektroden 39 und 41 und das Gas-Luft-Gemisch wird durch diese Funken explosionsartig entzündet, so daß eine Flamme aus dem oberen Ende des

Brenners austritt. Bei der eben beschriebenen Brennerkonstruktion können Gas und Luft bei ihrem Durchtritt durch das Drahtgeflecht 51a miteinander zu einer Mischung vermischt werden_f die sich für eine Zündung durch die Entladungsfunken eignet. Weiterhin können die Elektroden 39 und 41 davor bewahrt werden, mit den Flammen in Kontakt zu kommen, wodurch die Möglichkeit einer Erosion der Elektroden auf ein Minimum beschränkt wird. Außerdem wird die Gefahr, daß die Elektroden von Fremdstoffen getroffen werden, vermieden, was sonst unerwünschte Effekte auf die Funktion der Entladungsfunkenstrecke haben könnte.

Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung eines neuerung-sgemäßen Brenners, bei der das Gas sicher entzündet wird, auch wenn Funken mit relativ niedriger Entladespannung erzeugt werden. Der Vorratsbehälter 130 nach Fig. 4 ist mit einem ersten Ventil 129 und einem zweiten Ventil 129' versehen, die so ausgebildet sind, daß sie zum Ausströmenlassen des Gases aus dem Behälter geöffnet werden, wenn die (nicht dargestellte) Düse nach oben gehoben wird. Ein horizontal bewegliches Ventilbetätigungsglied 58 ist horizontal zwischen den beiden Ventilen 129 und 129' zu ihrer Betätigung angeordnet und weist ein erstes und ein zweites Ventilöffnungs- und Schließglied 59 bzw. 60 auf, die nicht dargestellte Schlitze von erheblicher Länge haben, welche die Ventile umgeben und in sie eingreifen. Das erste Ventilöffnungs- und Schließglied 59 ist stufenartig ausgebildet und das zweite Öffnungs- und Schließglied hat ein nach oben bogenförmig gebogenes Teil in seiner Mitte, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Das Ventilbetätigungsglied 58 hat außerdem eine Öse 58', an die ein Nocken 115 für eine begrenzte Schwenkbewegung angelenkt ist. Oberhalb des Ventilbetätigungsglieds 58 ist ein L-förmiger Rahmen 61 angeordnet, an dessen einem, vertikalem Arm eine piezoelektrische Einheit 17' befestigt ist, während an seinem

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anderen, horizontalen Arm ein Aufschlagglied 62 angelenkt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt,ist das Aufsohlagglied 62 an seinem oberen Ende an den anderen Arm des Rahmens 61 angelenkt und hängt von dessen vorderem Ende herunter. Eine Zugfeder 63 ist mit ihrem einen Ende mit dem ersten Arm. des Rahmens 61 und mit ihrem anderen Ende mit dem Aufschlagglied 62 unterhalb seines Anlenkpunktes verbunden, so daß sie normalerweise das Aufschlagglied 62 zum piezoelektrischen Element 17' hinzieht. Eine Hauptgasleitung 149 ist mit ihrem unteren Ende mit einer ersten Düse 128 verbunden, die dem ersten Ventil 129 zugeordnet ist und erstreckt sich längs der vertikalen Wand des (nicht dargestellten) Hauptgehäuses. Das obere Ende der Gasleitung ist rechtwinklig zu seinem vertikal verlaufenden Mittelteil abgebogen und erstreckt sich durch eine Öffnung in der Wand des Brenners, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem einzigen zylindrischen Teil 151 mit offenen Enden und einem Unterteil 153 mit einer daran anschließenden eingeschnürten Verlängerung 153' besteht. Das extreme obere Ende der Gasleitung 149 ist unter einem rechten Winkel, bezogen auf sein horizontales Oberteil, abgebogen und erstreckt sich nach oben und öffnet sich an dem oberen Ende des Brenners in Form einer Gasdüse 145.

Wird also das Ventilbetätigungsglied 58 in der Richtung des Pfeiles χ (Fig. 4) bewegt, z.B. durch eine nicht

gezeigte geeignete Vorrichtung, etwa nach den Fig. 1 und 2, ■ n

so bewegt sich das erste Ventilbetätigungsglied 59 längs

der Düse 128' in derselben Richtung mittels seines Schlitzes, bis der äußere bzw. höhere Teil des Glieds 59 gegen den Flansch auf dem Schaft der zugeordneten Düse zum Anliegen kommt und diesen nach oben drückt und dadurch das der Düse 128 zugeordnete Ventil öffnet. Gleichzeitig wird auch das zweite Ventilöffnungs- und Schließglied 60 mittels seines Schlitzes längs der zugeordneten Düse 128' bewegt, bis seine mittlere, bogenförmige Ausbiegung gegen den Flansch

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auf dem Schaft der zugeordneten Düse 128' zum Anliegen kommt und diesen nach oben schiebt, wodurch das zugeordnete Ventil 129' geöffnet wird. Sind die Ventile in der beschriebenen Weise geöffnet worden, so kann ein Teil des Gases vom Vorratsbehälter 130 durch das erste Ventil 129, die Düse 128 und die Gasleitung 149 ausströmen und tritt an der Düse 145 aus, und gleichzeitig kann ein anderer Teil des Gases vom Vorratsbehälter über eine Hilfsleitung 149' austreten und tritt in den Gasdurchlaß a im zylindrischen Teil 151 ein. Wird das Ventilbetätigungsglied 58 in der beschriebenen Weise in der Pfeilrichtung χ bewegt, so wird gleichzeitig der Nocken 115» der an das Glied 58 angelenkt ist, im Gegenuhrzeigersinn verdreht, so daß er das Aufschlagglied 62 vom piezoelektrischen Element 17' weg gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei die Feder 63 eine Aufschlagsenergie speichert. Wird das Betätigungsglied 58 weiter in derselben Richtung bewegt, so löst sich das Aufschlagglied 62 schließlich vom Nocken 115» worauf das Aufschlagglied 62 sich rasch auf das piezoelektrische Element 17' zu bewegt und auf dieses mit einer hohen Aufschlagkraft auSchlägt, und zwar unter der Wirkung der in der Feder 63 gespeicherten Energie. Hierdurch entsteht eine innere Spannung in den piezoelektrischen Elementen und in ihnen wird eine hohe Spannung erzeugt. Die so erzeugte hohe Spannung wird durch die Leitungen, die mit den entgegengesetzten Elektroden verbunden sind, übertragen und bewirkt, daß an der Funkenentladungsstrecke zwischen den Elektroden 139 und 141 Funken entstehen,, Diese Funken entzünden explosionsartig das Gas, das zuvor mit der durch die Lufteinlaßöffnungen in das zylindrische Teil 151 einströmenden Primärluft vermischt worden war, während das Gas in das zylindrische Teil einströmte. Das so entzündete Gas-Luft-Gemisch umgibt dann das aus der Düse 145 ausströmende Gas und entzündet es. Wird das Betätigungsglied 58 weiter in

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der Pfeilrichtung χ verschoben, bis das bogenförmig ausgewölbte Teil des zweiten Ventil-Öffnungs- und Schließ« glieds 60 an der zugeordneten Düse 128¹ vorbei bewegt worden ist, so geht diese Düse 128' nach unten und schließt dabei das zweite Ventil 129' und unterbricht dadurch den Hilfs-Gasstrom vom Behälter 150, während der Haupt-Gasatrom weiterhin vom Behälter 130 durch das Ventil 129 und die Gasleitung 149 zur Düse 145 fließt, um die Verbrennung des ü-ases an dieser Düse aufrechtzuerhalten. Falls die Flamme gelöscht werden soll, wird das Betätigungsglied 58 in der Pfeilrichtung ν zurückbewegt, bis das erste und das zweite Ventil-Öffnungs- und Schließglied 59 bzw. 60 wiederum die in Figo 4 dargestellte Lage einnehmen, in welcher das höhere Teil des ersten Glieds 59 die Düse 128 passiert hat, um ihr Herabsinken zum Schließen des zugeordneten Ventils 129 au ermöglichen, und in der das mittlere, bogenförmige Teil des zweiten Ventil-Öffnungs- und Schließglieds 60 ebenfalls die zugeordnete Düse 128' passiert hat, so daß diese Herabsinken und das zugeordnete Ventil 129' schließen kann» wodurch der Gasstrom vom Vorratsbehälter 130 vollständig unterbrochen wird und der Nocken 115 wiederum gegen das Aufschlagglied 62 zur Anlage kommt. In dieser Lage sind die verschiedenen Teile der Zündvorrichtung bereit für den nächsten Betätigungszyklus.

Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung eines Brenners, der weitgehend mit demjenigen nach Fig. 4 übereinstimmt, mit der Ausnahme, daß das einzige zylindrische Teil 151 nach Fig. 4 ersetzt ist durch ein einziges zylindrisches Teil 251» das aus einem ge eigneten elektrischen Isoliermatrial ausgebildet ist, und daß die Hauptgasleitung 249» die aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist, gleichzeitig als negative Elektrode dient, die mit der negativen Seite der piezoelektrischen Einheit verbunden wird, so daß die Elektrode 139 nach Fig. 4 eingespart wird.

Die Lufteinlaßöffnung ist in Figo 5 mit 246 bezeichnet, [ und die Gasaustrittsöffnung der Leitung 249 ist mit 166 bee. ^:|;__ zeichnet.

Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung eines Brenners ₉ der die bei der Verbrennung des Gases erzeugte große Hitze aushalten kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weist der Brenner ein einziges zylindrisches Teil 351 auf, das aus einem geeigneten hitzefesten Material, z.B*. aus Steatit ausgebildet ist, und in diesem Teil ist ein elektrisch isolierendes Elektrodenbefestigungsteil 340 befestigt, welches aus einem geeigneten wasserabstoßenden Material, z.B. einem Kunstharz ausgebildet ist. Die Elektroden 339 und 341 sind in dem wasserabstoßenden Befestigungsglied 340 in der gleichen gegenüberliegenden Lage befestigt, wie däsi bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Die Elektroden 339 und 341 sind elektrisch mit den entgegengesetzten Polaritäten eines \ piezoelektrischen Elements verbunden, das hier nicht dargestellt ist. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist besonders geeignet, um zu verhindern, daß sich Feuchtigkeit auf die Flächen an und in der Nähe der Wandteile setzt, wo die Elektroden befestigt sind, wodurch unerwünschte Kriechströme entstehen könnten. Die übrigen Teile des Brenners nach Pig. 6 sind im wesentliche gleich ausgebildet wie die entsprechenden Teile der vorhergehenden Ausführungsbeispiele. Pig. 7 zeigt einen Querschnitt durch den Brenner nach Fig. 6, und zwar längs der Linie A-A von Figo 6.

Pig. 8 ist ein Querschnitt durch eine Variante der Elektrodenbefestigung, wie sie in den Fig. 6 und 7 dargestellt wurde, und bei der Ausführungsform nach Fig. 8 weist das Elektrodenbefestigungsglied 440 zwei halbkreisförmige Halbsektoren auf, nämlich einen wasserabstoßenden Sektor 451 un-ä einen hitzefesten Sektor 451', welche jeweils die gegenüberliegenden Elektroden 439 bzw» 441 aufnehmen, und

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zwar im wesentlichen in der gleichen Konfiguration wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeipielen.

pig» 9 ist ein Querschnitt durch eine weitere Variante der Elektrodenbefestigung, wie sie im Prinzip in den Pig« 6 und 7 dargestellt ist, und bei der Ausführung nach Pig. 9 weist das Elektrodenbefestigungsteil 540 vier Sektoren auf, nämlich zwei wasserabstoßende Sektoren 551 und 551 und zwei wärmefeste Sektoren 551' und 551', die abwechselnd miteinander in einem Kreis angeordnet sind. Bei der Konstruktion der Elektrodenbefestigungen nach Pig. 9 wird die Distanz zwischen den gegenüberliegenden Elektroden 539 und 541 kürzer gemacht als diejenige zwischen den gegenüberliegenden wasserabstoßenden Sektoren 551 und 551, wodurch die beiden Elektroden in zufriedenstellender Weise in isolierter und nichtleitender Beziehung gehalten werden können, auch wenn das Feuerzeug, in dem die Elektrodenbefestigung nach Fig. 9 eingebaut ist, unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit benutzt wird.

Wenn das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gasfeuerzeug irgendeine der Elektrodenbefestigungen nach den Pig. 3 bis 9 je einschließlich verwendet, strömt das Gas aus der Gasleitung 49 oder 149 zuerst durch die Gaseinlaßöffnung im Unterteil des Brenners in das untere Teil des zylindrischen Teiles oder der zylindrischen Teile des Brenners und das Gas strömt in den Teilen des Brenners mit hoher Geschwindigkeit nach oben, wobei es sich mit der durch die in der Wand wenigstens eines der Teile vorgesehenen Einlaßöffnungen einströmenden Primärluft vermischt. Das Gas-Luft-Gemisch steigt dann weiter nach oben und trifft auf das Drahtgeflecht 51a, wodurch in der Mischung eine Turbulenz erzeugt wird und das Gas und die Luft weiter innig miteinander vermischt werden. Das innig vermischte Gemisch atrömt nach oben zu den Entladungselektroden 39

und 41 im oberen Teil des Brenners, worauf die Elektroden, an die eine Hochspannung angelegt worden ist, zwischen sich Funken erzeugen, um die Gas-Luft-Mischung explosionsartig zu entzünden. Das so entzündete Gemisch tritt aus der Flammendüse als Flamme aus. !Die vorliegende Konstruktion, bei der die Elektroden in der Wand des Brenners festgehalten werden, welche Wand eines oder mehrere hitzefeste Gebiete aus hitzefestem Material, z.B«. Keramik, und eines oder mehrere wasserabstoßende Gebiete aus wasserabstoßendem Isolationsmaterial, z„B. Kunstharz, aufweist, und wobei jeweils ein Teil der Elektrode in den Gasdurchlaß im Brenner hineinragt und mindestens ein Teil des wasserabstoßenden Gebiets oder der wasserabstoßenden Gebiete zwischen den Elektroden angeordnet ist, hat den Vorteil, daß selbst bei Benutzung des Feuerzeugs unter Bedingungen starker Feuchtigkeit die Gebiete der Brennerwand, wo die Elektroden angeordnet sind, davor bewahrt werden kann, mit Feuchtigkeit in Berührung zu kommen. Somit können die Zwischengebiete zwischen denjenigen Gebieten der Brennerwand, an denen die Elektroden Defestigt sind, stets in einem elektrisch isolierenden Zustand gehalten werden, und die an die Elektroden angelegte Hochspannung kann sicher Entladungsfunken erzeugen, so daß das durch den Brenner strömende Gas sicher entzündet wird. Da andererseits die Gebiete außerhalb der wasserabstoßenden Gebiete, und insbesondere die Gebiete nahe der Flammendüse aus hitzefestem Material gebildet sind, kann die Möglichkeit, daß die nicht-wasserabstoßenden Gebiete durch die Flammen abgeschmolzen werden, deformiert werden, und/oder verbrannt werden auf ein Minimum herabgedrückt werden, so daß man einen dauerhaften und zuverlässigen Brenner erhält.

Fig. 10 zeigt die zwischengeschaltete Funkenstrecke nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab. Bei dieser Anordnung nach Fig. 10 sind die -Leitung 37, deren unteres Ende mit

der Anschlußplatte 18 (Fig. 2) verbunden ist und die andere Leitung 37'» deren oberes Ende mit einer der Elektroden verbunden ist, einander gegenüber mit Abstand voneinander angeordnet, so daß sie eine Funkenentladungsstrecke ergeben. Mit den gegenüberliegenden Enden der Leitungen 37 und 37' sind kugelförmige Elektroden 37a und 37b verbunden, und die Funkenstrecke ist durch eine Isolationshülle 38' von der Atmosphäre abgeschirmt, wodurch Koronaverluste in der Atmosphäre hoher Temperatur vermieden werden. Die kugelförmige Konfiguration der Elektroden 37a und 37b wird zu dem Zweck gewählt, daß das elektrische Feld in der Funkenstrecke gleichförmig gehalten wird und der Koronaverlust vermindert wird. Die kugelförmigen Elektroden 37a und 37b sind an den gegenüberliegenden Enden der Leitungen 37 und 37' befestigt und werden durch Klebstoff festgehalten.

Fig. 11 zeigt schematisch den Stromkreis, der zu den piezoelektrischen Elementen 17 der oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele führt. Die Bezeichnungen beziehen sich auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2, um die Zeichnung und Beschreibung einfach zu halten, jedoch gilt die gleiche Schaltung auch für die übrigen Ausführungsbeispiele. Mit 51 ist in Figo 11 ein Widerstand bezeichnet, der im Stromkreis angeordnet werden kann.

Durch die Erfindung erhält man also ein Feuerzeug mit piezoelektrischer Hochspannungserzeugung, das einfach aufgebaut ist. Wird ein Druck auf die piezoelektrischen Elemente ausgeübt, so wird eine Hochspannung erzeugt und Funken werden in der Funkenentladungsstrecke zwischen den Elektroden in der Elektrodenbefestigungsanordnung erzeugt, um das Gas-Luft-Gemisch zu entzünden; wird der Druck auf die piezoelektrischen Elemente vermindert, so wird an diesen eine niedrigere Spannung erzeugt, welche nicht ausreicht, um das Gas-Iiuft-Gemisch zu entzünden, jedoch ausreicht, um an der

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zwiBchengeschalteten Funkenentladungsstrecke Funken zu erzeugen, wenn die piezoelektrischen Elemente allmählich in ihren normalen Zustand, d.h. den Zustand ohne Druckbeaufschlagung, zurückkehren. Die zwischengeschaltete Funkenstrecke 38 ist durch die isolierende Hülle 38· luftdicht von der Atmosphäre abgeschirmt, so daß das elektrische Feld an dieser zwischengeschalteten Funkenstrecke im wesentlichen gleichförmig gehalten werden kann und sie eine stabile dielektrische Durchbruchsspannung aufweist, wobei die Verluste zufolge Koronaentladung wesentlich reduziert sind, so daß man eine hohe Entladungsenergie erhält. Da außerdem die zwischengeschaltete Funkenstrecke durch die isolierende Umhüllung 38' luftdicht gegen die Atmosphäre abgeschirmt 1st, kann selbst dann, wenn die Zündvorrichtung in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit benutzt wird, der Verlust an elektrischer Ladung zufolge Koronaentladung wesentlich reduziert werden, und deshalb kann die Zündvorrichtung sicher verschiedene Arten von Brennstoff entzünden.

Claims (5)

• · · «II DlPL.-ING. HORST RDSE DIPL.-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE D 3353 Bad Ganderehelm 8. April 1971 Hohenhefan S Telefon (05382) 2842 Telegramm-Adrasie: Slodpatent Ginderehelm Akt.-Nr. 2368/13 5 GbnH69 34 589.7 Mansei Kogyo Kabushiki Kaisha Sohutzansprüohe

1. Mit einer piezoelektrischen Zündvorrichtung versehenes Gasfeuerzeug mit einer Ausströmdüse für das zu zündende Gas, und mit dieser Ausströmdüse zugeordneten Entladungselektroden, denen die von der Zündvorrichtung erzeugte Hochspannung zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Lufteinlaßöffnungen (46; 46'; 146; 246) versehener Brenner (45; 51; 151; 251) vorgesehen ist, und daß die Entladungselektroden (39» 41? 139, 141; 241, 149; 339, 341; 439, 441; 539, 541) oberhalb dieser Lufteinlaßöffnungen im Brenner angeordnet sind, wobei sich jeweils ein Teil der Elektroden in einen im Brenner vorgesehenen Gasidurchlaß (a) erstreckt.

2. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lufteinlaßöffnungen und den Ent ladung sei elektroden ein poröses Teil, vorzugsweise ein Drahtgeflecht (44; 51a) im Gasdurchlaß (a) des Brenners und quer zu diesem verlaufend vorgesehen ist.

3. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner Abschnitte aus hitzefestem Material (351; 451'; 551')» z.B. Porzellan, und Abschnitte aus wasserabstoßendem Material (340; 451; 551), z.B. Kunstharz, aufweist, und daß mindestens ein Teil des wasserabstoßenden Abschnitts zwischen den im Brenner angeordneten Entladungselektroden (339, 341; 439, 4415 539, 541) angeordnet ist.

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lersRWmf Ktmn-Nr. 22.118.Θ70 · Postecheckkonto: Hannover 68715

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4. Gasfeuerzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S \ dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (151J 251) ©in etwa koaxial im Gasdurchlaß (a) angeordnetes Gaszuführungsrohr (145} 249) aufv/eist.

5. Gasfeuerzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ₉ daß das Gasdurchführungsrohr (145;249) als Hauptgaaauslaß und der Gasdurchlaß (a) als Hilfsgasauslaß dient.