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Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf Gaszündstäbe.
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Bei einem Gaszündstab handelt es sich um eine stabförmige Vorrichtung für das
Anzünden von Feuern, bestehend aus einer Gasquelle und einem
Betätigungsglied, das beim Drücken von Hand nach unten den Gasweg zum Ende
der Vorrichtung freigibt und mit einem piezoelektrischen Element einen Funken
zur Zündung des Gases erzeugt. Das Betätigungsglied ist zur Rückstellung in die
normale Ausgangslage nach der Betätigung federbelastet ausgeführt.
Verschiedene Formen werden beispielsweise in US-A-5 697 775 (Tokai) und US-
A-5 662 466 beschrieben.
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Es ist wichtig, dass man einen Sicherheitsmechanismus vorsieht, um die
Möglichkeit einer Betätigung der Vorrichtung durch Kinder zu verringern. Als
Standard-Sicherheitsmethode wird ein federbelastetes Sicherheitsglied verwendet,
das geöffnet werden muss, ehe das eigentliche Betätigungsglied bedient werden
kann; das Sicherheitsglied kann zur Freigabe des Betätigungsglieds quer zum
Betätigungsglied verstellt werden. Das Betätigungsglied bewegt sich im
allgemeinen in Längsrichtung an der Achse des Zündstabs entlang, und das
Sicherheitsglied bewegt sich so quer zur Achse des Zündstabs.
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Wir haben festgestellt, dass diese Beziehung zwischen Betätigungs- und
Sicherheitsgliedern wesentliche Nachteile aufweist. Bei der Beaufschlagung des
Betätigungsglieds mit hoher Kraft besteht die Wahrscheinlichkeit einer
Verwindung des Sicherheitsglieds auf solche Art und Weise, dass das
Betätigungsglied freigegeben und daher bewegt wird und die Zündung verursacht.
Die Federkraft zur Beaufschlagung des Sicherheitsglieds muss beschränkt
werden, um die Reibung an dem Betätigungsglied einzuschränken; ist die
Federkraft bei Freigabe des Sicherheitsglieds zu hoch und wird das
Betätigungsglied betätigt, dann kann letzteres in einer Zwischenstellung blockiert
werden. Des weiteren könnte das Betätigungsglied aus einer solchen
Zwischenstellung oder -lage nicht vollständig in seine normale Lage
zurückkehren und würde so das
Sicherheitsglied in der Freigabelage halten; das Betätigungsglied kann dann
betätigt werden, ohne dass zu seiner Freigabe erst das Sicherheitsglied betätigt
werden muss.
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Erfindungsgemäß handelt es sich um einen Gaszündstab bestehend aus einem
Ventil zur Freigabe des Gaswegs und einem piezoelektrischen Zündsystem, die
beide von einem federbelasteten Betätigungsglied betätigt werden, sowie einem
federbelasteten Sicherheitsglied, das zur Freigabe des Betätigungsglieds betätigt
werden muss, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied quer verläuft
und das Sicherheitsglied einen drehbar gelagerten Hebel mit einem
Verriegelungs- bzw. Freigabearm aufweist, der im wesentlichen entlang der
Achse des Betätigungsglieds verläuft und mit diesem zusammenwirkt, sowie
einen auf der anderen Seite des drehbaren gelagerten Hebels und von der
gegenüberliegenden Seite des Zündstabs aus durch das Betätigungsglied
eingerückten Stellarm.
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Das Ende des Verriegelungs- bzw. Freigabearms ist vorzugsweise geschrägt
ausgeführt, so dass es beim Einrücken in das Betätigungsglied in die verriegelte
Lage gezwängt wird, wenn der Bediener versucht, das Betätigungsglied ohne
vorherige vollständige Freigabe des Sicherheitsglieds zu betätigen. Dieser Arm ist
außerdem vorzugsweise im wesentlichen in das Betätigungsglied eingeschlossen
ausgeführt.
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Die durch die Piezofeder ausgeübte Kraft kann groß genug sein, um die
erforderliche Federvorspannung des Betätigungsglieds zu bewirken, so dass keine
zusätzliche Feder für das Vorspannen des Betätigungsglieds erforderlich ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung hat verschiedene Vorteile für die Konstruktion.
Die Tatsache, dass der Verriegelungs- bzw. Freigabearm im wesentlichen in das
Betätigungsglied eingeschlossen ausgeführt ist, bedeutet, dass selbst bei
Beaufschlagung des Betätigungsglieds mit einer extrem großen Kraft das
Sicherheitsglied seine Fähigkeit zur Verhinderung der Bewegung des
Betätigungsglieds behält. Die auf das Sicherheitsglied wirkende Kraft ist in
weiten Grenzen einstellbar, ohne dass eine zu starke Reibung mit dem
Betätigungsglied verursacht wird. Des weiteren ist das System praktisch immun
gegen die Einstellung des Sicherheitsglieds in eine Zwischenlage oder -stellung,
in der das Betätigungsglied ein zweites Mal betätigt werden kann, ohne dass das
Sicherheitsglied betätigt werden muss, weil eine Vorspannung auf das
Sicherheitsglied ausgeübt wird, die es von einer solchen potentiellen
Zwischenlage in die korrekte Lage zwängt.
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Diese Anordnung hat außerdem den funktionellen Vorteil, dass sie besonders
leicht und bequem zu bedienen ist. Sie lässt sich einfach und auf solche Art und
Weise in der Hand halten, dass der Daumen des Benutzers bequem auf einer Seite
des Zündstabs auf dem Betätigungsglied aufliegt und die Vorderfinger auf dem
Stellarm des Sicherheitsglieds auf der gegenüberliegenden Seite (oder umgekehrt)
aufliegen. Demgegenüber kann bei Konstruktionen vom bekannten Stand der
Technik die Anordnung des Betätigungsglieds in Längsrichtung und die
Anordnung des Sicherheitsglieds in Querrichtung die Betätigung des Zündstabs
erschweren und ihn unhandlich machen.
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Ein die Erfindung verkörpernder Zündstab wird anhand der nachfolgenden
Abbildungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht des Zündstabs mit teilweise
entferntem Gehäuse im normalen Zustand; und
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Fig. 2 und Fig. 3 zeigen vereinfachte Teilansichten von zwei Änderungen des auf
Fig. 1 dargestellten Zündstabs.
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Auf der Abbildung von Fig. 1 sind die Hauptbestandteile des Zündstabs ein
Betätigungsglied 10, ein Sicherheitsglied 25, ein Gasbehälter 40, ein
Düsenzusammenbau 45 und ein Gehäuse 50. Nur die für die hier dargelegten
Zwecke relevanten Elemente sind in vereinfachter Form wiedergegeben.
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Bei dem Gehäuse 50 handelt es sich um eine Schalenkonstruktion bestehend aus
zwei Halbschalen, die weitgehend spiegelbildlich zueinander ausgeführt sind und
an ihren gegeneinanderliegenden Kantenflächen Zapfen und Steckbuchsen zu
ihrer Verbindung aufweisen. Die Abbildung zeigt den Zündstab mit der vorderen
Halbschale entfernt, so dass die
hintere Halbschale 51 sichtbar ist. Dieses Gehäuse nimmt die anderen
Bestandteile in ihrer Lage auf. Insbesondere nimmt es die Gasflasche 40 am
rechten Ende und den Düsenzusammenbau 45 am linken Ende auf.
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Das Betätigungsglied 10 besteht aus einem Betätigungsknopf 11 mit einer
Bohrung 12, in der sich ein pioezoelektrischer aus zwei Elementen 13, 14
bestehender Mechanismus befindet. Der Betätigungsknopf 11 wird von einer
Feder 15, die von einer (nicht dargestellte) Bohrung im Betätigungsknopf
aufgenommen wird, in eine obere Lage und gegen einen Anschlag 52 gedrückt
gehalten, der ein angeformtes Teil der Halbschale 51 bildet. Die (nicht
dargestellte) Piezofeder beaufschlagt außerdem den Betätigungsknopf 11 mit
einer Vorspannungskraft. Bei einer nicht dargestellten, alternativen
Ausführungsform ist es möglich, den Betätigungsknopf 11 ohne eine eigene Feder
15 auszuführen, jedoch ist dieser dann ausschließlich auf die Vorspannungskraft
der (nicht dargestellten) Piezofeder angewiesen.
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Der Betätigungsknopf 11 kann von Hand gegen die Kraft der Feder 15 und die der
Piezofeder gedrückt werden, wobei der piezoelektrische Mechanismus 13-14 nach
unten bewegt wird. Ein Hebel 19 ist wie dargestellt schwenkbar auf einem als Teil
des Gehäuses 50 ausgebildetem Drehlager 53 angeordnet. Diese Hebel 19 wirkt
auf das Ventil 41 der Gasflasche 40. Bei der Bewegung des piezoelektrischen
Mechanismus 13-14 nach unten dreht sich der Hebel 19 entgegen dem
Uhrzeigersinn und betätigt so das Ventil 41 und gibt den Gasstrom aus der
Flasche 40 frei. Dieses Gas strömt zum Ende der Düsenbaugruppe 45.
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Die Bewegung des piezoelektrischen Mechanismus 13-14 wird durch einen als
Teil des Gehäuses 50 ausgebildeten Anschlag 54 beschränkt. Eine weitere
Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes presst die beiden Elemente 13 und
14 des piezoelektrischen Mechanismus 13-14 gegeneinander und bewirkt die
Erzeugung eines Funken am Ende des Düsenzusammebaus 45. Das
Gegeneinanderpressen der piezoelektrischen Elemente erfolgt nach Freigabe des
Gasstroms, so dass der Gasstrom das Ende des Düsenzusammenbaus zum
Zeitpunkt der Erzeugung des Funkens erreicht hat.
Das (teilweise im Schnitt) dargestellte Sicherheitsglied besteht aus zwei Armen,
nämlich einem Verriegelungs- bzw. Freigabearm und einem Stellarm 27. Diese
beiden Arme sind miteinander so verbunden, dass eine L-Form entsteht. Der
Scheitel 28 von L bildet eine Drehachse, die sich in einem als Teil des Gehäuses
50 ausgebildeten Drehlagers 55 dreht. Das Sicherheitsglied 25 wird von einer
Feder 29, die mit der Innenseite des Stellarms 27 in Verbindung steht und gegen
den als Teil des Gehäuses 50 ausgebildeten Anschlag 52 in eine dem
Uhrzeigersinn entgegengesetzte Richtung gezwängt. Die Außenseite des Stellarms
27 verläuft normalerweise im wesentlichen wie dargestellt bündig zum Gehäuse
50.
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Der Verriegelungs- bzw. Freigabearm 26 des Sicherheitsglieds 26 befindet sich in
einer Bohrung 17 des Betätigungsknopfes 11. Diese Bohrung enthält an ihrem
oberen Ende ein vorspringendes Anschlagelement 16, so dass die Bohrung 17 an
ihrem unteren Ende einen größeren und an ihrem oberen Ende einen kleineren
Innenquerschnitt aufweist. In der normalen Position des Sicherheitsglieds 25 liegt
das obere Ende des Verriegelungs- bzw. Freigabearms wie dargestellt gegen
dieses vorspringende Element 16. Als Folge hiervon wird das Betätigungsglied
gegen eine Bewegung verriegelt. Wird jedoch das Sicherheitsglied durch Drücken
des Stellarms 27 von Hand betätigt, dreht sich der Verriegelungs- bzw.
Freigabearm 26 im Uhrzeigersinn. Damit wird sein oberes Ende 30 aus seiner
Lage gegen das vorspringenden Element 16 im Betätigungsknopf 11 verstellt und
fluchtend mit dem oberen Teil von Bohrung 17 ausgerichtet. Als Folge hiervon
wird Betätigungsknopf 11 freigegeben und kann sich bewegen; deshalb kann
dieser Knopf nun gedrückt werden, wobei sich der Verriegelungs- bzw.
Freigabearm 26 des Sicherheitsglieds 25 im oberen Teil der Bohrung 17 nach
oben bewegt.
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Das Ende 30 des Verriegelungs- bzw. Freigabearms des Sicherheitsglieds ist wie
gezeigt abgewinkelt, und der Anschlag 16 in der Bohrung 17 bildet einen
Stufenwinkel oder größeren Winkel. Als Folge hiervon kann der
Betätigungsknopf 11 nur gedrückt werden, wenn die Sicherheitsverriegelung
vollumfänglich betätigt wurde. Bei nicht vollumfänglicher Betätigung, d. h. wenn
das Ende 30 des Verriegelungs- bzw. Freigabearms 26 des Sicherheitsglieds nicht
vollständig aus seiner Lage im Eingriff mit dem Anschlag 16 ausgerückt ist, dann
führen die Schrägung am Ende 30 dieses Arms und die abgewinkelte Fläche
Anschlags 16 zu einer Druckbeaufschlagung des Betätigungstasters 11, der das
Sicherheitsglied entgegen dem Uhrzeigersinn zurück in die verriegelte Lage
zwängt.
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Nach dem Drücken von Knopf 11 kann der Sicherheitsknopf 25 losgelassen
werden. Der Arm 26 stellt dann auf der Drehachse 53 entgegen dem
Uhrzeigersinn zurück, wobei sein Ende leicht gegen die Seite der Bohrung 17 zu
liegen kommt. Wir der Knopf 11 danach losgelassen, so stellt dieser Kopf wieder
in die dargestellte Lage zurück. Das Ende 30 des Arms 26 gleitet unter relativ
geringer Reibung an der Seite der Bohrung 17 entlang, bis das vorspringende
Element 16 erreicht ist, wo es dann wieder in die dargestellte Lage zurückspringt.
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Fig. 2 zeigt eine gegenüber dieser Anordnung geänderte Ausführung; für einander
entsprechende Teile werden dabei die gleichen Kenn-Nummern verwendet,
jedoch wir bei sich wesentlich unterscheidenden Teileformen der Zusatzbuchstabe
"A" verwendet. Eine häufig eingesetzte Type eines piezoelektrischen
Mechanismus 13-14 weist ein Paar Vorsprünge 18 an einem der Elemente 13-14
auf. Bei der in Fig. 2 dargestellten Abbildung kommt ein piezoelektrischer
Mechanismus in dieser Form zur Verwendung, bei der die Vorsprünge 18 wie
dargestellt ausgerichtet sind. Der Arm 26A zur Freigabe der Verriegelung des
Sicherheitsglieds 25A ist so angeordnet, dass er wie dargestellt in diese
Vorsprünge 18 an der Stellstange 12 einrastet.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Änderung gegenüber der in Fig. 1 dargestellten
Anordnung, Auch hier werden die gleichen Kenn-Nummern für einander
entsprechende Teile verwendet, jedoch wird bei sich wesentlich unterscheidenden
Teileformen der Zusatzbuchstabe "B" verwendet. Bei dieser Anordnung ist ein
Hebel 31 das Sicherheitsglied. Dieser Hebel hat einen rechten Arm, der gekröpft
ausgeführt ist und eine Verlängerung 26 nach oben aufweist, die wie vorher in die
Bohrung 17 und die Abstufung 16 des Betätigungsglieds 10 einrastet. Der Hebel
31 ist drehbar an 32 angelenkt, und sein linker Arm verläuft waagerecht wie
dargestellt über diesen Drehpunkt hinaus. Dieses Sicherheitsglied 31 ist getrennt
vom Betätigungs- oder Sicherheitsknopf 25B ausgeführt, der eine Verlängerung
an seinem linken Ende aufweist, die in das linke Ende des linken waagerechten
Arms des Sicherheitsglieds einrastet.
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Die in den Betätigungsknopf 10 einrastende Feder 15B ist an ihrem anderen Ende
am Gehäuse 50 an einen Anschlag 52B angelenkt. Die Feder 29B wirkt zwischen
dem Sicherheitsknopf 25B und dem rechten Teil des Sicherheitsglieds 31.
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Es ist offensichtlich, dass sich die Änderungen gemäß Fig. 2 und Fig. 3 beide
gleichzeitig auf die in Fig. 1 dargestellte Anordnung anwenden lassen.