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Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Feuerzeug, insbesondere
Taschenfeuerzeug, mit einem federbelasteten, auf den piezoelektrischen Wandler einwirkenden
Schlaghammer und einer über eine Lenkerverbindung mit dem Schlaghammer zusammenarbeitenden
länglichen Drückertaste, wobei die Feder des Schlaghammers im wesentlichen parallel
zur Drückertaste angeordnet ist, die ihrerseits im wesentlichen senkrecht zur Federachse
beweglich ist.
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Bei einem derartigen (aus dem deutsche Gebrauchsmuster 1966
944) bekannten Feuerzeug ist der Schlaghammer in Querrichtung zu seiner Kraftspeicherfeder
angeordnet und mit dieser über einen Kniehebel verbunden. Der eine Lenker dieses
Kniehebels stellt die Kupplung zu der Feder dar, während der andere Lenker von der
Drückertaste beaufschlagt° ist. Der mit der Drückertaste verbundene Lenker ist als
Doppelhebel ausgebildet und trägt an seinem freien Ende eine Klinke, welche bei
Erreichen der erforderlichen Federspannung die Verbindung zwischen Drückertaste
und Doppelhebel löst. Die längliche Drückertaste weist einen Führungszapfen auf,
der in einer Führung des Gehäuses entgegen einer am Grund der Führung angeordneten
Schraubendruckfeder verschiebbar ist.
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Dieses bekannte piezoelektrische Feuerzeug hat jedoch verschiedene
Nachteile. Mittels des Kniehebels kann zwar die Kraftspeicherfeder unter verhältnismäßig
geringem Kraftaufwand gespannt werden, jedoch ist dies nur dann möglich, wenn der
mit der Feder und dem Schlaghammer verbundene Lenker gering gegenüber der Federachse
geneigt ist. In diesem Fall kann jedoch nur ein Teil der in der Feder gespeicherten
Kraft von dem Schlaghammer zur Wirkung kommen, so daß die Schlagkraft verhältnismäßig
gering ist. Aus diesem Grund muß man eine stärkere Feder verwenden, die dann auch
entsprechend schwer zu spannen ist. Die quer zur Kraftspeicherfeder liegende Anordnung
des Schlaghammers und des piezoelektrischen Wandlers sowie die Führung für den Führungszapfen
erfordern ferner auch einen verhältnismäßig großen Raumbedarf. Außerdem ist auch
der Bauaufwand wegen der Verwendung von zwei Hebeln mit mehreren Achsen und einer
Auslöseklinke verhältnismäßig groß. Die nur mittels eines einzigen Führungszapfens
geführte Drückertaste neigt wegen ihrer großen Länge zu Verklemmungen, insbesondere
dann, wenn nach längerem Gebrauch Staub in die Führung eingedrungen ist.
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Ferner sind piezoelektrische Feuerzeuge (deutsches Gebrauchsmuster
1966 942, französische Patentschrift 1369 025, britische Patentschrift
1076 275, französische Patentschrift 1478 382) bekannt, bei denen
außer der Feder auch der Schlaghammer und der Wandler parallel zur Drückertaste
in Ausgangsstellung angeordnet sind. Jedoch ist bei diesen Feuerzeugen die Drückertaste
in Richtung der Federachse beweglich. Hierdurch ergeben sich bei der Kraftübertragung
von der Drückertaste auf die Kraftspeicherfeder besondere Verhältnisse. Praktisch
ist diese Anordnung nur für solche Feuerzeuge anwendbar, die eine hohe, schlanke
Stabform aufweisen.
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Ferner ist (aus der deutschen Patentschrift 946 750) ein Feuerzeug
mit Reibrad bekannt, bei dem die Drückertaste an ihrem einen Ende an einem Lagerbock
angelenkt ist, wobei sie an ihrem anderen Ende einen Hebel trägt. Dieser Hebel ist
mit einem zweiten Hebel nach Art eines Kniegelenkes verbunden, wobei am Kniegelenk
eine Spiralfeder vorgesehen ist, die die beiden Hebel in der Ausgangsstellung der
Drückertaste in nahezu gestreckter Lage hält. Zur Einleitung des Zündvorganges muß
zunächst das Hebelmoment der beiden erwähnten Kniehebel überwunden werden, wozu
eine verhältnismäßig große Fingerkraft aufgewendet werden muß. Erst dann kann die
Drückertaste zum plötzlichen Zünden niedergedrückt werden. Dieses System ist jedoch
zum Spannen der Kraftspeicherfeder bei piezoelektrischen Feuerzeugen, nicht anwendbar.
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Um, die Drückertaste nach dem Niederdrücken wieder in ihre Ausgangsstellung
zu führen, ist es (aus den deutschen Patentschriften 631253 und 946 750) bekannt,
eine zylindrische Drehschraubenfeder zu verwenden. Außerdem ist bei einem dieser
bekannten Feuerzeuge die Drehschraubenfeder zwischen einem Spannhebel und der Drückertaste
angeordnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein piezoelektrisches Feuerzeug
der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, welches einfach in seinem Aufbau, von
kleinen Bauabmessungen und leicht zu betätigen ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Schlaghammer und
der Wandler in bekannter Weise ebenfalls parallel zur Drückertaste in Ausgangsstellung
angeordnet sind, daß die Drückertaste an ihrem einen Ende an einem Lagerbock angelenkt
ist und an ihrem anderen Ende einen Spannhebel trägt, der mit seinem einen Ende
an der Drückertaste angelenkt ist und sich in spitzem Winkel zur Bewegungsrichtung
des Schlaghammers erstreckend mit seinem freien Ende an diesem abstützt, derart,
daß beim Niederdrücken der Drückertaste der Spannhebel den Schlaghammer entgegen
der Kraft der Feder verschiebt, hierbei seinen Neigungswinkel zur Schlaghammerbewegungsrichtung
verringert und schließlich der Schlaghammer freigegeben wird. Das neue Feuerzeug
ist äußerst einfach in seinem Aufbau. An Stelle von zwei Kniehebeln ist nun nur
noch ein einziger Spannhebel vorgesehen, der eine kniehebelähnliche Wirkung aufweist.
Mit zunehmender Spannung der Kraftspeicherfeder nimmt der Weg, den das freie Ende
des Spannhebels bei gleichem Weg der Drückertaste zurücklegt, ab, wodurch die an
der Drückertaste aufzuwendende Kraft stets annähernd konstant bleibt. Das neue Feuerzeug
ist infolgedessen leicht zu betätigen. Durch die Anordnung des piezoelektrischen
Wandlers und seines Schlaghammers parallel zur Ausgangsstellung der Drückertaste
werden verhältnismäßig kleine Bauabmessungen erzielt. Als weiterer Vorteil ist die
Tatsache zu nennen, daß eine Auslöseklinke entfallen kann, da der Spannhebel selbst
als Auslöseklinke ausgebildet sein kann.
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Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch das neue Feuerzeug, F i g. 2 einen Querschnitt
nach der Linie U-II der Fig.l. F i g. 3 einen Teilquerschnitt mit heruntergedrückter
Taste kurz vor der Zündung, F i g. 4 eine Stirnansicht des Feuerzeuges.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet,
welches
zur Aufnahme der verschiedenen Teile der Zündeinrichtung des Feuerzeuges dient.
Dieses Gehäuse weist eine Bohrung 2 auf, innerhalb der der piezoelektische Wandler
3, der Schlaghammer 4 und seine Kraftspeicherfeder 5 angeordnet sind. Im oberen
Bereich ist das Gehäuse 1 mit einem Lagerbock 6 versehen, der die Schwenkachse 7
trägt. An dieser Schwenkachse 7 ist die Drückertaste 8 angelenkt. Am anderen Ende
der Drückertaste 8 ist ein Spannhebel 9 vorgesehen, der über die Achse 10 an der
Drückertaste angelenkt ist. Das freie Ende 9 a des Spannhebels 9 wirkt auf einen
in den Schlaghammer 4 eingelassenen Zapfen 11 ein. Zwischen dem Spannhebel
9 und der Drückertaste 8 ist ferner eine Schenkelfeder 12 vorgesehen,
die einerseits die Aufgabe hat, den Spannhebel 9 nach unten und andererseits die
Drückertaste 8 nach oben zu drücken. Der piezoelektrische Wandler kann vorteilhaft
mittels einer Führungsstange 13 in der Bohrung gehalten sein, die sich einerseits
am Wandler und andererseits an einem die Bohrung verschließenden Verschlußstopfen
14 abstützt. Die Führungsstange 13 kann gleichzeitig auch zur Führung des Schlaghammers
4 dienen. Da außer der bisher beschriebenen neuen Zündeinrichtung die übrigen Teile,
wie Tank, Brennerventil, Brenner usw. bekannt sind, wird hierauf nicht näher eingegangen.
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Die Wirkungsweise des neuen Feuerzeuges ist folgende: Wie man aus
F i g. 1 erkennen kann, erstreckt sich der Spannhebel 9 in Ausgangsstellung der
Drückertaste 8 in spitzem Winkel von etwa 45° zur Bewegungsrichtung A des
Schlaghammers 4. Wird nun die Drückertaste nach unten gedrückt, so schwenkt sie
um ihre Schwenkachse 7. Das freie Ende 9 a des Spannhebels 9 legt sich hierbei an
den Mitnehmerzapfen 11 an und der Schlaghammer 4
wird entgegen der
Kraft der Feder 5 nach rechts verschoben. Die hierbei zunehmende Federspannung würde
einen immer größeren Kraftaufwand erfordern. Wie man jedoch erkennen kann, verringert
sich der Neigungswinkel, den der Spannhebel mit der Bewegungsrichtung des Schlaghammers
4 einschließt, beim Nachuntendrücken der Drückertaste B. Der Spannhebel 9
hat eine kniehebelartige Wirkung, wobei die an der Drückertaste 8 aufzuwendende
Kraft auch bei zunehmender Federspannung annähernd konstant bleibt. Der Spannhebel
9 dient jedoch bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur zum Spannen der Feder
5, sondern auch zur Freigabe des Schlaghammers, nachdem die erforderliche Federspannung
erreicht ist. Ist nämlich die Drückertaste 8
soweit heruntergedrückt, wie
es in F i g. 3 dargestellt ist, so nimmt der Spannhebel 9 eine annähernd parallele
Lage zur Bewegungsrichtung A ein. Das freie Ende 9 a des Spannhebels wurde durch
einen Anschlag 15 an dem Gehäuse 1 über das Ende des Mitnehmerzapfens 11 angehoben,
so daß nunmehr der Schlaghammer freigegeben ist und unter der Wirkung der Feder
5 sich schlagartig auf den piezoelektrischen Wandler 3 zu bewegt. Durch die schlagartige
Zusammendrückung des piezoelektrischen Wandlers wird eine hohe Spannung erzeugt,
die an den Elektroden zu einer Funkenentladung führt und dabei das aus dem Brenner
ausströmende Gas entzündet. Beim Loslassen der Drückertaste wird diese durch die
zylindrische Drehschraubenfeder 12 wieder nach oben gedrückt. Hierbei gleitet das
freie Ende 9 a des Spannhebels 9 wieder nach links und rutscht über den Mitnehmerzapfen
1i hinweg, bis der Spannhebel 9 wieder die in F i g. 1 dargestellte Lage einnimmt.
Hierbei hat die Schenkelfeder 12 gleichzeitig die Aufgabe, den Spannhebel 9 nach
unten zu drücken.
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Die Anordnung des piezoelektrischen Wandlers, des Schlaghammers und
der Kraftspeicherfeder in einer gemeinsamen Bohrung des Gehäuses 1 hat nicht nur
den Vorteil einer baulichen Einfachheit, sondern die Schlagkraft des Schlaghammers
4 wird durch diese Bauart besonders unterstützt. Praktisch dient nämlich das gesamte
Gehäuse 1 als Widerlager mit großer Masse für den piezoelektrischen Wandler.@Die
Bewegungsenergie des Schlaghammers kann damit noch besser als bisher in elektrische
Energie umgesetzt werden. Ferner kann nach Herausschrauben des Verschlußstopfens
14 der Wandler leicht ausgewechselt werden, ohne daß hierzu weitere Teile des Feuerzeuges
deiriontiert werden müssen.
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Um stets die volle Bewegungsenergie des Schlag hammers 4 ausnutzen
zu können, ist es wichtig, daß der piezoelektrische Wandler fest am Grund der Bohrung
2 anliegt, ohne daß jedoch der Wandler durch Befestigungselemente zusammengedrückt
wird. Aus diesem Grund kann zur Halterung des Wandlers 3 zweckmäßig eine Tellerfeder
16 vorgesehen sein, die in der Bohrung 2 verspannt ist und in deren zentrale Bohrung
ein Teil des Wandlers eingreift.
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Da das Gehäuse 1 aus verhältnismäßig weichem Material wie Zinkdruckguß
oder auch Kunststoff besteht, würde sich das dem Schlaghammer abgekehrte Ende des
Wandlers mit der Zeit in dem Grund der Bohrung 2 eindrücken. Um dies zu verhindern,
ist dort eine Stahlplatte 17 eingelegt. Außerdem enthält das Gehäuse 1 vorteilhaft
auch den Lagerbock 6 und ist mit diesem zusammen als ein Spritzguß- oder Preßteil
aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Hierdurch werden die Herstellungs- und Montagekosten
verringert. Die Verwendung von Kunststoff löst außerdem Isolierprobleme, die bei
Metallgehäusen darin bestehen, daß der Zündfunken nicht zwischen den Elektroden
sondern zu Gehäuseteilen überspringt.
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Ferner kann das Gehäuse 1 als Spritzguß- oder Preßteil so ausgebildet
sein, daß es auch das Lager 18 für den gabelförmigen Ventilhebel
19 in Form von zwei seitlich vorgesehenen Nocken enthält. Die Befestigung
des Tankes 20 erfolgt durch zwei an der Tankoberseite angeordnete Lappen
21, die in eine Längsnut 22 des Gehäuses eingreifen und dort mittels Kerbstiften
23 gehalten sind.