DE3540611C2 - Piezoelektrisches Gasfeuerzeug - Google Patents

Abstract

Dieses piezoelektrische Gasfeuerzeug ist mit einem Hochspannungserzeuger (100) versehen, und eine Funkenstrecke wird in demselben dadurch gleichbleibend aufrechterhalten, daß ein vorderer Endbereich einer Zünddüse (101), die vom Hochspannungserzeuger erzeugte elektrische Energie unter Funkenbildung entlädt, selbst dann festliegt, wenn der Hochspannungserzeuger beim Zünden des Gasfeuerzeugs auf- und abbewegt wird. Ferner ist bei diesem Gasfeuerzeug die elektrische Vorrichtung, die einen zur Funkenbildung der elektrischen Energie nötigen Masseanschluß darstellt, einstückig mit Bauelementen des Hochspannungserzeugers ausgebildet, während der Masseanschluß mit einer Gasdüse (102) über einen Ventilhebel (121) elektrisch verbunden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Gasfeuerzeug gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.
• Ein solches Feuerzeug ist aus DE-OS 16 57 357 bekannt. Dort wird ein Gasfeuerzeug beschrieben, das im wesentlichen folgende Elemente aufweist:
• Einen einen Piezo-Kristall aufweisenden Hochspannungserzeuger sowie einen von einer Druckfeder gestützten Aufschlaghammer, der beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers auf den Piezo-Kristall aufprallt. Dadurch wird eine Hochspannung erzeugt, die einen von einer Zündelektrode ausgehenden Funken hervorruft. Dieser entzündet das aus einer Gasdüse ausströmende Gas. Die Zündelektrode ist so angebracht, daß sie sich beim Betätigen des Feuerzeugs gemeinsam mit dem Hochspannungserzeuger auf und ab bewegt. Das Feuerzeug hat den Nachteil, daß sich die Elektrodenspitze der Zündelektrode gemeinsam mit dieser auf und ab bewegt, daß sich also der Abstand zur Gasdüse verändert, die ihrerseits bei Betätigung des Feuerzeugs zum Öffnen des Gasauslasses angehoben wird. Die Funkenstrecke zwischen Elektrodenspitze und Gasdüse ist daher nicht definiert, so daß kein beständiger Zündzustand erzielt wird und häufig die Funkenentladung unterbleibt. Nachteil ist außerdem, daß die Zündelektrode über eine Zuleitung mit dem Piezo-Kristall verbunden ist. Aufgrund der Erschütterungen im täglichen Gebrauch werden die Verbindungsstellen stark belastet und können brechen. Außerdem erhöht die Herstellung der Verbindungsstellen die Erzeugungskosten.
• Zum besseren Verständnis wird im folgenden schon jetzt auf die Figuren Bezug genommen und Aufbau und Funktion piezoelektrischer Gasfeuerzeuge erläutert.
• In bekannte piezoelektrische Gasfeuerzeuge ist, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, im allgemeinen ein Hochspannungserzeuger eingebaut, der folgenden Aufbau hat. In das Innere einer Gehäuseeinheit 1 ist ein Kopfstift 2 und ein piezoelektrisches Element 3 eingesetzt und mittels eines Metallsitzes 4 darin befestigt, welcher in einen Endbereich der Gehäuseeinheit 1 mit Preßsitz eingeschoben ist. Die Gehäuseeinheit 1 ist ihrerseits in ein Außengehäuse 5 eingesteckt und ein Aufschlaghammer 8 ist über eine Druckfeder 7 in einem Innengehäuse 6 aufgenommen. Das Innengehäuse 6 ist in eine Bohrung im Außengehäuse 5 eingesetzt und mittels einer Rückstellfeder 9 auf- und abbewegbar.
• Bei dieser Konstruktion des bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeugs hat der Aufschlaghammer 8 einen Führungsstift 8 a, der von der Seitenwand des Aufschlaghammers vorsteht und in ein in einer Seitenwand des Innengehäuses 6 ausgebildetes, insgesamt rautenförmiges Fenster 6 a sowie in ein im wesentlichen L-förmiges Fenster 5 a hineinragt, welches im Außengehäuse 5 ausgebildet ist. Zum Zünden des piezoelektrischen Gasfeuerzeugs wird der Führungsstift 8 a am Aufschlaghammer 8 durch den Finger des Benutzers gegen die Federkraft der Rückstellfeder 9 durch das äußere Gehäuse 5 herabgedrückt. Wenn der herabgedrückte Führungsstift 8 a des Aufschlaghammers 8 eine im wesentlichen mittlere Stellung des Innengehäuses 6 erreicht, wird er von einer unteren schrägen Kante 6 b des im wesentlichen rautenförmigen Fensters 6 a geringfügig zur Seite gedrückt. Da die schräge Kante 6 b zu einer unteren Kante des gleichen Fensters 6 a gerichtet ist, wird der Führungsstift 8 a des Aufschlaghammers 8 von einem Eingriffsteil 5 b des im wesentlichen L-förmigen Fensters 5 a gelöst und kann plötzlich durch die Druckfeder 7 entlang einer Längskante des Fensters 5 a angehoben werden. Hierdurch erhält der oberhalb des Aufschlaghammers 8 angordnete Kopfstift 2 einen Aufschlag und gibt einen Aufprall an das piezoelektrische Element 3 ab.
• Außerdem ist bei diesem Hochspannungserzeuger, obwohl das in Fig. 1 und 2 nicht im einzelnen gezeigt ist, eine seitlich von der Gehäuseeinheit 1 vorstehende Zündelektrode sowie ein Ventilhebel, der durch Auf- und Abbewegen einer Ausspritzdüse des Brenngases ein Gasventil öffnet bzw. schließt, elektrisch mit einem Plus- bzw. Minuspol des piezoelektrischen Elements 3 verbunden. Hierdurch kommt es zum Zünden bzw. zur Funkenbildung zwischen der Zündelektrode und der Gasdüse, wenn der Ventilhebel die Gasdüse anhebt, um eine zu ihr führende Gasleitung zu öffnen.
• Bei diesem bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeug ist, wie Fig. 3 zeigt, die Zündelektrode 11 unmittelbar mit dem Hauptkörper des Hochspannungserzeugers 10 verbunden, so daß sie gemeinsam mit diesem nach unten geschoben wird, wenn der Hochspannungserzeuger 10 herabgedrückt wird. Wenn dann das piezoelektrische Element des Hochspannungserzeugers 10 einen Aufschlag erhält, wird die Zündelektrode in eine Stellung in der Nähe der Gasdüse 12 bewegt, um die Funkenbildung auszulösen, durch die das aus der Gasdüse 12 austretende Gas gezündet wird.
• Bei einem anderen bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeug ist, wie Fig. 4 zeigt, der Hochspannungserzeuger 10 mit einem vorstehenden Kontaktelement 13 a versehen. Zur elektrischen Verbindung mit diesem ist ein weiteres Kontaktelement 13 b sowie die Zündelektrode 11 an einem isolierten Polhalter 14 in der Nähe der Gasdüse 12 befestigt. Wenn bei der Betätigung das Kontaktelement 13 a des Hochspannungserzeugers 10mit dem anderen Kontaktelement 13 b der Zündelektrode 11 in elektrischen Kontakt gebracht wird, kommt es zwischen der Zündelektrode 11 und der Gasdüse 12 zur Funkenbildung, so daß das aus der Gasdüse 12 austretende Gas gezündet wird.
• Das zuerst genannte dieser bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeuge hat insofern einen Nachteil, als der Zeitpunkt, in welchem das piezoelektrische Element durch das Hin- und Herbewegen des Hochspannungserzeugers 10 seinen Aufprall erleidet, nicht festliegt, so daß sich der Abstand zwischen der Zündelektrode 11 und der Gasdüse 12 ändert, in welchem es zur Funkenbildung kommt. Das andere erwähnte bekannte Gasfeuerzeug hat insofern einen Nachteil, als eine zusätzliche Funkenbildungsstrecke zwischen dem Kontaktelement 13 a des Hochspannungserzeugers 10 und dem weiteren Kontaktelement 13 b der Zündelektrode 11 besteht, so daß die unter Funkenbildung entladene elektrische Energie durch das Vorhandensein der zusätzlichen Funkenstrecke verringert wird. Folglich ist es mit den bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeugen schlecht möglich, einen beständigen Zündzustand zu erhalten. Darüber hinaus ist es bei dem zuletzt genannten Gasfeuerzeug nötig, zusätzlich zu der Zündelektrode 11 und dem Hochspannungserzeuger 10 die Kontaktelemente 13 a, 13 b vorzusehen, wodurch die Anzahl Bauelemente, aus denen das Gasfeuerzeug besteht, erhöht wird und deren Zusammenbau mühselig wird. Das erhöht die Herstellungskosten der bekannten piezoelektrischen Gasfeuerzeuge.
• Die herkömmlichen piezoelektrischen Gasfeuerzeuge haben, wie Fig. 3 und 4 zeigen, als elektrischen Mechanismus zur Erzeugung einer elektrischen Entladung unter Funkenbildung eine Vorrichtung, die unter Hinweis auf Fig. 3 näher erläutert werden soll. Im Hochspannungserzeuger ist ein piezoelektrisches Element vorgesehen, welches mit einem Ende an ein Ende der Zündelektrode 11 angeschlossen ist, die in das äußere Gehäuse eingesetzt ist. Unterhalb der Zündelektrode 11 ist eine mit dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements verbundene elektrische Polplatte 15 vorgesehen, die von der Seitenwand des Außengehäuses vorsteht und einen Ventilhebel 16 der Gasdüse 12 aufnimmt. Dieser Ventilhebel 16 wird von einer Abstufung 18 am Außengehäuse herabgedrückt, die beim Herabschieben des Hochspannungserzeugers 10 heruntergedrückt wird, wodurch der Ventilhebel 16 verschwenkt wird, so daß sein unteres Ende mit einer vom Außengehäuse vorstehenden Verbindungsplatte 17 in Verbindung treten kann. Der Ventilhebel 16 hebt die Gasdüse 12 an, um die Gasleitung zu öffnen. Hierbei kontaktiert die Polplatte 15 die Verbindungsplatte 17, um eine elektrische Verbindung zum Ventilhebel 16 herzustellen, wodurch das vordere Ende der Zündelektrode 11 einen Pluspol bildet, während das vordere Ende der Gasdüse 12 einen Minuspol darstellt. Hierbei handelt es sich um den herkömmlichen Aufbau einer solchen elektrischen Vorrichtung.
• Diese bekannte elektrische Vorrichtung hat den Nachteil, daß es zu viele Bauelemente auf seiten des Massepols gibt, was den Aufbau komplex macht und die Herstellungskosten erhöht. Die bekannte elektrische Vorrichtung hat auch den Nachteil, daß Metallplatten, wie die Polplatte 15 und die Verbindungsplatte 17 teilweise in dem elektrisch nichtleitfähigen äußeren Gehäuse eingebettet sind. Folglich besteht die Gefahr, daß die Polplatte 15 und die Verbindungsplatte 17 ihre beständige Halterung verlieren, so daß sie beschädigt werden und/oder nach einigen Benutzungen abfallen können.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein piezoelektrisches Gasfeuerzeug zu schaffen, bei dem der Verlust an elektrischer Energie vermieden und ein beständiger Zündzustand erzielt wird und dessen eine elektrische Funkenentladung hervorrufende elektrische Vorrichtung aus einer geringeren Anzahl von Bauelementen besteht, um das Gasfeuerzeug mit geringen Kosten herstellen zu können. In dem Gasfeuerzeug soll die vom auf- und abbewegbaren Hochspannungserzeuger wegragende Zündelektrode mit ihrem vorderen Ende in einer vorherbestimmten Stellung haltbar sein, wenn die Zündung erfolgt.
• Diese Aufgabe wird bei einem Gasfeuerzeug der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
• Ein solches piezoelektrisches Gasfeuerzeug hat den Vorteil, daß sein innerer Mechanismus dauerhaft ist.
• Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen
• Fig. 1-4 verschiedene Ansichten bekannter piezoelektrischer Gasfeuerzeuge;
• Fig. 5 eine Seitenansicht eines piezoelektrischen Gasfeuerzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in einem weggeschnittenen Bereich eine Zündelektrode zeigt;
• Fig. 6-20 verschiedene Ansichten verschiedener Ausführungsbeispiele piezoelektrischer Gasfeuerzeuge gemäß der Erfindung mit den entsprechenden elektrischen Vorrichtungen.
• Das in Fig. 5 gezeigte piezoelektrische Gasfeuerzeug ist mit einem Hochspannungserzeuger 100 versehen, der ein piezoelektrisches Element aufweist und die von ihm erzeugte elektrische Energie aus einer Zündelektrode 101 unter Funkenbildung entlädt, wodurch aus einer Gasdüse 102 ausgespritztes Gas gezündet wird. Die Zündelektrode 101 ist elektrisch leitfähig und besteht aus verformbarem, federnd nachgiebigem Werkstoff. Die Zündelektrode 101 kann z. B. in Form einer Weichmetallplatte vorgesehen sein und beispielsweise als Phosphor-Bronze-Platte oder dgl. in einer Dicke von ca. 40 bis 60 µm ausgebildet sein oder aus einer flexiblen Platte bestehen, auf die in eine flexible Schicht eine Elektrode aufgedruckt ist. Ein Anschluß der Zündelektrode 101 ist mit einem Ende des im Hochspannungserzeuger 100 enthaltenen piezoelektrischen Elements verbunden, während der andere Anschluß der Zündelektrode 101 so vorsteht, daß er in der Nähe der Gasdüse 102 eine vorherbestimmte Funkenstrecke bildet. Der vorstehende Anschluß der Zündelektrode 101 ist an einem dicken Wandbereich eines Halterahmens 103 befestigt, der elektrisch nicht leitfähig ist. Auf diese Weise entsteht eine vorherbestimmte Funkenstrecke in bezug auf die Gasdüse 102, die von einem Ventilhebel 104 auf- und abbewegbar abgestützt ist. Der Ventilhebel 104 steht entgegen dem Uhrzeigersinn unter Vorspannung durch eine hier nicht gezeigte Feder, um eine Gasleitung in der Gasdüse 102 zu schließen. Wenn der Ventilhebel 104 durch einen Teil 105 der elektrischen Vorrichtung des Hochspannungserzeugers 100 herabgedrückt wird, wird er entgegen der Kraft der Feder so bewegt, daß die Gasleitung der Gasdüse 102 geöffnet wird.
• Wenn in dem so aufgebauten piezoelektrischen Gasfeuerzeug der Hochspannungserzeuger 100 in seinem axialen Kopfbereich vom Finger eines Benutzers herabgedrückt wird, bewegt er sich entgegen der Kraft einer im Innern vorgesehenen Rückstellfeder nach unten. Auf diese Weise ist der Hochspannungserzeuger 100 hin- und herbewegbar. Die Zündelektrode 101 folgt dem Hochspannungserzeuger 100 bei seiner Abwärtsbewegung, wie in Fig. 5 gestrichelt gezeigt, da sie insgesamt aus einem federnd nachgiebigen Metall besteht. Wenn dann der Hochspannungserzeuger 100 in eine vorherbestimmte Stellung geradlinig herabgedrückt ist, so daß sein Teil 105 am Ventilhebel 104 anliegt und die Gasdüse 102 geöffnet wird, erzeugt die Zündelektrode 101 durch den Aufprall des in den Hochspannungserzeuger 100 eingebauten piezoelektrischen Elements einen Funken, durch den das aus der Gasdüse 102 ausgestoßene Gas gezündet wird. Selbst beim Zünden bleibt der Zündanschluß der Zündelektrode 101 am Halterahmen 103 ortsfest gehalten, so daß von fester Stelle aus ein Zündfunken erzeugt werden kann, ohne daß die Funkenstrecke durch geringfügiges Anheben der Gasdüse 102 beeinträchtigt wird. Wenn nach dem Zünden des Gases die Niederhaltekraft auf den Hochspannungserzeuger 100 aufgehoben wird, wird dieser von der in ihm enthaltenen Rückstellfeder wieder angehoben, so daß die Zündelektrode 101 in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, während die Gasleitung in der Gasdüse 102 vom Ventilhebel 104 geschlossen wird, der von seiner hier nicht gezeigten Feder zwangsläufig in seine Ausgangsstellung zurückgedrängt wird. Damit hört das Brennen des Gases auf.
• Mit dem vorstehend beschriebenen piezoelektrischen Gasfeuerzeug gemäß der Erfindung werden die folgenden Vorteile erzielt: Die Zündstrecke kann in vorherbestimmtem Ausmaß zwischen der Zündelektrode 101 und der Gasdüse 102 aufrechterhalten werden, so daß kein Verlust an elektrischer Energie des Hochspannungserzeugers 100 auftritt. Damit kann ein sicheres Zünden des Gases erreicht werden, denn die Zündelektrode 101 ist mit dem Hochspannungserzeuger 100 einstückig ausgebildet. Außerdem ist bei einem solchen piezoelektrischen Gasfeuerzeug das Zusammensetzen erleichtert, weil nur die Zündelektrode 101 zwischen dem Hochspannungserzeuger 100 und dem Halterahmen 103 überbrückend vorgesehen werden muß. Deshalb kann ein solches piezoelektrisches Gasfeuerzeug mit geringen Kosten hergestellt werden.
• In diesem piezoelektrischen Gasfeuerzeug kann die elektrische Vorrichtung den in Fig. 6 bis 20 gezeigten Aufbau haben.
• Der in Fig. 6 und 7 gezeigte Hochspannungserzeuger 110 hat folgenden Aufbau: Ein piezoelektrisches Element 113 ist in ein Außengehäuse 112 eingesetzt, welches einstückig mit einer zu drückenden oder zu schiebenden Kappe 111 aus einem isolierenden Harz ausgebildet ist. In einer Bohrung im Außengehäuse 112 ist ein Innengehäuse 116 aufgenommen, welches unter der Wirkung einer Rückstellfeder 115 steht und einem vom piezoelektrischen Element 113 vorstehenden Kopfstift bzw. einer Kopfpinne 114 zugewandt ist. Im Innengehäuse 116 ist ein Aufschlaghammer 118 aufgenommen, der von einer Druckfeder 117 abgestützt ist. Im Außengehäuse 112 ist eine Zündelektrode 119 angeordnet, die mit ihrem einen Ende mit einem Ende des piezoelektrischen Elements 113 verbunden ist. Das Außengehäuse ist elektrisch nichtleitend. Die Zündelektrode 119 ist zu einer Gasdüse 120 gewandt, die bei der Funkenbildung an der Düsenspitze eine Pluselektrode darstellt. Die Gasdüse 120 ist so konstruiert, daß sich eine Gasleitung in ihr öffnet, wenn sie mittels eines Ventilhebels 121 geringfügig angehoben wird. Um die Gasdüse 120 anheben zu können, hat der Ventilhebel 121 im wesentlichen die Form eines umgekehrten V und ist in seinem mittleren Bereich an einem entsprechenden Teil des Gehäuses angelenkt. Auf seiten des freien Endes des Ventilhebels 121 ist ein Schiebevorsprung 112 aangeordnet, der zur Anlage am freien Ende des Ventilhebels 121 kommen kann und entweder mit dem nichtleitfähigen Außengehäuse 112 einstückig ausgebildet oder getrennt geformt und am Außengehäuse 112 angebracht ist. Durch diesen Schiebevorsprung 112 a wird der Ventilhebel 121 verschwenkt, wenn der Hochspannungserzeuger 110 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 115 herabgedrückt wird. An der tiefsten Stelle dieser Abwärtsbewegung des Hochspannungserzeugers 110, bei der der Ventilhebel 121 verschwenkt und geneigt ist, ist ein vorspringender Teil in Form einer Nase 116 a vorgesehen, mit dem das freie Ende des Ventilhebels 121 in Berührung treten kann. Diese Nase 116 a steht von einer Seitenwand des Innengehäuses 116 vor, mit dem sie bei der Formgebung aus einem leitfähigen Harz einstückig ausgebildet sein kann. Dabei ist die Gestalt der Nase so gewählt, daß eine Anlage am freien Ende des Ventilhebels 121 möglich ist. Die Nase 116 a ist mit dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements 113 über das Innengehäuse 116 elektrisch verbunden und bildet den Masseanschluß, wenn der Hochspannungserzeuger 110 herabgedrückt wird, damit der im Innengehäuse 116 angeordnete Aufschlaghammer 118 auf das piezoelektrische Element 113 schlagen kann.
• Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Hochspannungserzeuger 110 ein Innengehäuse 116 mit Aufschlaghammer 118, welches in der Bohrung des Außengehäuses 112 aus nichtleitfähigem Harz aufgenommen ist. Statt dessen ist es aber, wie Fig. 8 zeigt, auch möglich, einen axialen Bereich des nichtleitfähigen Gehäuses 112 in dem den Hammer enthaltenden Gehäuse 116 anzuordnen, wodurch ein anderer Hochspannungserzeuger 110 entsteht. Hierbei kann die Nase 116 a als Masseanschluß einstückig mit dem Gehäuse 116 und so ausgebildet sein, daß sie entweder vom oberen oder vom unteren Ende des Gehäuses 116 vorsteht.
• Wenn bei dem Hochspannungserzeuger 110 die Kappe 111 herabgedrückt wird, wird gleichzeitig das Gehäuse 112 herabgedrückt, wodurch der Aufschlaghammer 118 unter der Wirkung der Druckfeder 117 aufspringt und heftig auf den Stift 114 des piezoelektrischen Elements 113 schlägt. Durch diesen harten Aufprall erzeugt das piezoelektrische Element elektrische Energie, die zu der die Pluselektrode bildenden Zündelektrode 119 gerichtet ist. Wenn das Gehäuse 112 herabgedrückt wird, wird außerdem das freie Ende des Ventilhebels 121 durch den Schiebevorsprung 112 a verschwenkt, so daß die Gasdüse 120 angehoben und ihre Gasleitung geöffnet wird, während das freie Ende des Ventilhebels 121 an der Nase 116 a des Gehäuses 116 zur Anlage kommt. Wenn dabei der Aufschlaghammer 118 auf das piezoelektrische Element 113 trifft, wirkt die Nase 116 a als Masseanschluß, der über den Ventilhebel 121 mit der Düsenspitze der Gasdüse 120 verbunden wird, um die Minuselektrode darzustellen, wodurch es in der Zündelektrode 119 in Richtung zur Gasdüse 120 zur Funkenbildung kommt, um das aus der Gasdüse 120 ausgestoßene Brenngas zu zünden.
• Das in Fig. 9 und 10 gezeigte piezoelektrische Gasfeuerzeug hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das in Fig. 6 gezeigte. Hier gehört, wie Fig. 11 zeigt, zu einem Hochspannungserzeuger 130 ein piezoelektrisches Element 133, welches in einem Außengehäuse 132 angeordnet ist, das aus einem isolierenden Harz einstückig mit einer zu schiebenden oder zu drückenden Kappe 131 geformt ist. Ein axialer Bereich des Außengehäuses ist in einer Bohrung eines Innengehäuses 136 von derjenigen Seite aus aufgenommen, zu der ein am piezoelektrischen Element 133 vorgesehener Kopfstift bzw. eine Kopfpinne 134 vorsteht, und steht unter der Kraft einer Rückstellfeder 135. Im Innengehäuse 136 ist ein von einer Druckfeder 137 abgestützter Aufschlaghammer 138 aufgenommen. Vom Außengehäuse 132 steht eine Zündelektrode 139 vor, deren eines Ende mit einem Ende des piezoelektrischen Elements 133 verbunden ist. Die Spitze der Zündelektrode 139 ist zu einer Gasdüse 140 gerichtet und bildet eine Pluselektrode, wenn ein Zündfunke erzeugt wird. Die Gasdüse 140 ist so konstruiert, daß eine Gasleitung in ihr geöffnet wird, wenn die Düse von einem Ventilhebel 141 leicht angehoben wird. Um die Gasdüse 140 anheben zu können, ist der Ventilhebel 141 , der im wesentlichen die Gestalt eines umgekehrten V hat, in seinem mittleren Bereich an einem entsprechenden Teil des Feuerzeuggehäuses angelenkt.
• Bei dem in Fig. 9 gezeigten piezoelektrischen Gasfeuerzeug ist einstückig mit einer Seitenwand des Außengehäuses 132 ein Schiebeelement 132 a ausgebildet, um den Ventilhebel 141 zu verschwenken, wenn das Schiebeelement 132 a beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers 130 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 135 zur Anlage am freien Ende des Ventilhebels 141 kommt. Eine Verlängerung des unteren Endes der Rückstellfeder 135 bildet einen Vorsprung 135 a, der mit dem freien Ende des Ventilhebels 141 in Verbindung bringbar ist, wenn der Ventilhebel 141 verschwenkt ist. Außerdem ist er elektrisch mit dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements 133 im Außengehäuse 132 verbindbar, wenn der Vorsprung am Ventilhebel 141 anliegt, so daß die Düsenspitze der Gasdüse 140 durch den Kontakt mit dem Ventilhebel 141 eine Masseelektrode bildet. Die elektrische Verbindung zwischen dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements und der Düsenspitze der Gasdüse 140 wird ermöglicht, wenn das Innengehäuse 136 aus einem elektrisch leitfähigen Harz hergestellt ist. So kann das andere Ende des piezoelektrischen Elements mit der Rückstellfeder 135 über den Aufschlaghammer 138, die Druckfeder 137 und das Innengehäuse 136 elektrisch in Verbindung gebracht werden, wenn der Aufschlaghammer 138 beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers 130 auf das piezoelektrische Element 133 auftrifft.
• Statt des vorstehend beschriebenen Vorsprungs 135 a kann, wie Fig. 10 und 11 zeigen, eine Verlängerung des oberen Endes 135 b der Rückstellfeder 135 als Schiebeelement für den Ventilhebel 141 dienen und gleichzeitig den Masseanschluß bilden. Statt der Vorsprünge 135 a oder 135 b kann, wie Fig. 12 zeigt, ein vorspringendes Segment 135 c verwendet werden, welches aus elektrisch leitfähigem Harz besteht und in einer axialen Linie des Außengehäuses 132 angeordnet ist, um mit der Rückstellfeder 135 elektrisch verbunden zu werden. Das vorspringende Segment 135 c kann als Schiebeelement für den Ventilhebel 141 und/oder als Masseanschluß dienen, wie bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform.
• Wenn bei der Benutzung dieses piezoelektrischen Gasfeuerzeugs der Hochspannungserzeuger 130 mittels der Kappe 131 herabgedrückt wird, wird auch das Außengehäuse 132 herabgedrückt, und infolgedessen trifft auch die Kopfpinne 134 des piezoelektrischen Elements 133 der Aufschlaghammer 138 heftig auf, der unter der Wirkung der Druckfeder 137 plötzlich freigesetzt wird. Das piezoelektrische Element 133 erzeugt bei diesem heftigen Aufschlag elektrische Energie, die zu der die Pluselektrode bildenden Zündelektrode 139 gerichtet ist. Gleichzeitig wird der Ventilhebel 141 vom Schiebeelement 132 a oder den Vorsprüngen 135 b, 135 c, die an seinem freien Ende zur Anlage kommen, verschwenkt, wenn das Außengehäuse 132 herabgedrückt wird, so daß die Gasdüse 140 angehoben und die Gasleitung geöffnet wird. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 legt sich das freie Ende des Ventilhebels 141 an den Vorsprung 135 a der Rückstellfeder 135 an. Die Vorsprünge 135 a, 135 b, 135 c wirken als Masseanschluß, wenn sie zur Anlage am Ventilhebel 141 kommen und werden über diesen mit der Düsenspitze der Gasdüse 140 elektrisch verbunden, die dadurch zur Minuselektrode wird. Infolgedessen kommt es in der Zündelektrode 139 zur Funkenbildung in Richtung zur Gasdüse 140, um das aus der Gasdüse 140 ausgestoßene Brenngas zu entzünden.
• Wenn nach dem Zünden des Brenngases die Niederhaltekraft auf den Hochspannungserzeuger aufgehoben wird, kehrt dieser unter der Wirkung der Rückstellfeder in seine Anfangsstellung nach oben zurück, während der Ventilhebel vom Vorsprung bzw. vom Schiebeelement freigegeben wird und unter der Wirkung einer hier nicht gezeigten Zugfeder in seine Ursprungslage zurückgeschwenkt wird. Diese Zugfeder ist an einem Armende des Ventilhebels in der Nähe der Gasdüse angebracht. Die Gasdüse wird also zwangsläufig geschlossen.
• Bei dieser Ausführungsform des piezoelektrischen Gasfeuerzeugs besteht allerdings die Gefahr, daß die Funktionsfähigkeit des Hochspannungserzeugers beeinträchtigt wird, weil das Armende des Ventilhebels in der Nähe der Gasdüse von der Zugfeder gezogen und die Rückstellfeder des Hochspannungserzeugers zusammengedrückt und außerdem die Zugfeder des Ventilhebels beim Zünden gezogen werden muß, was eine ziemlich starke Kraft erfordert. Da das Armende des Ventilhebels in der Nähe der Gasdüse außerdem in sehr engem Raum angeordnet ist, ist es mühselig, die Zugfeder einzubauen.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, kann die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform des Hochspannungserzeugers 150 verwendet werden, der an einem Außengehäuse 151 zwei Vorsprünge 151 a, 151 b hat, mit denen der Ventilhebel auf folgende Weise betätigbar ist:
• Der Hochspannungserzeuger 150 ist mittels einer Rückstellfeder 152 im Feuerzeuggehäuse auf- und abbewegbar. Wenn der Hochspannungserzeuger 150 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 152 herabgedrückt wird, erhält das in ihm angeordnete piezoelektrische Element einen Aufschlag, um eine Entladung elektrischer Energie aus einer Zündelektrode 153 abzugeben, durch die aus einer Gasdüse 154 ausgestoßenes Gas gezündet wird. Die Gasdüse 154 ist so angeordnet, daß sie gegenüber der Zündelektrode 153 eine vorherbestimmte Funkenstrecke bildet. Die Gasdüse 154 ragt von einem Gasbehälter 155 weg. In Übereinstimmung mit einer axialen Linie der Gasdüse 154 ist ein Ventilhebel 156 so angeordnet, daß er mit der Gasdüse 154 in Eingriff bringbar ist. Der Ventilhebel 156 besteht aus einem Hebelarm von im wesentlichen umgekehrt U-förmiger Gestalt und ist in seinem mittleren Bereich an einem entsprechenden Teil des Feuerzeuggehäuses angelenkt. In der Nähe des freien Endes des Ventilhebels 156 sind in senkrechter Richtung zwei Vorsprünge 151 a, 151 b so angeordnet, daß sie am freien Ende des Ventilhebels 156 zur Anlage kommen. Diese Vorsprünge 151 a, 151 b stehen vom Außengehäuse 151 des Hochspannungserzeugers 150 vor. Jeder der Vorsprünge 151 a, 151 b kann mit dem Außengehäuse 151 bei der Formgebung aus Harz einstückig geformt sein. Wenn beim Zusammensetzen der Hochspannungserzeuger 150 in das Gehäuse eingesetzt wird, werden die Vorsprünge 151 a, 151 b in einer oberen bzw. unteren Stellung in bezug auf das freie Ende des Ventilhebels 156 angeordnet. Damit ist es möglich, daß der oberhalb des freien Endes des Ventilhebels 156 liegende Vorsprung 151 a beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers 150 das freie Ende des Ventilhebels 156 nach unten drückt. Wenn dann der Hochspannungserzeuger 150 angehoben wird, hebt der unterhalb des freien Endes des Ventilhebels 156 angeordnete Vorsprung 151 b das freie Ende des Ventilhebels 156 an.
• Wenn bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel der Hochspannungserzeuger 150 herabgedrückt wird, damit das piezoelektrische Element durch elektrische Energie unter Funkenbildung eine Entladung in der Zündelektrode 153 verursacht, legt sich der Vorsprung 151 a des Außengehäuses 151 an das freie Ende des Ventilhebels 156, wodurch die Gasdüse 154 angehoben und aus ihr Gas ausgestoßen wird. Das austretende Gas wird durch die Funkenbildung zwischen der Zündelektrode 153 und der Gasdüse 154 gezündet. Wenn nach dem Zünden des aus der Gasdüse 154 austretenden Brenngases keine Kraft mehr herabdrückend auf den Hochspannungserzeuger 150 wirkt, wird, wie Fig. 15 zeigt, die komprimierte Rückstellfeder 152 freigegeben und hebt den Hochspannungserzeuger 150 an. Da der vom Außengehäuse 151 wegragende Vorsprung 151 b dabei das freie Ende des Ventilhebels 156 nach oben verschiebt, kann das andere Ende des Ventilhebels 156 die Gasdüse 154 in ihre Ausgangslage drücken, so daß die Gasleitung der Gasdüse 154 geschlossen wird.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der obere Vorsprung 151 a als Masseanschluß benutzt werden. Ferner kann eine Verlängerung 157 der Rückstellfeder 152 in der Nähe des unteren Vorsprungs 151 b als Masseanschluß dienen oder auch ein nagelartiger Vorsprung an einem Gehäuse 158, welches aus leitfähigem Harz besteht und in welchem der Aufschlaghammer des Hochspannungserzeugers 150 aufgenommen ist. Sowohl die Verlängerung 157 als auch der nagelartige Teil kann mit dem Ventilhebel 156 elektrisch in Berührung gebracht werden, um als Masseanschluß wirken zu können.
• Statt die Vorsprünge an der Außenseite des Hochspannungserzeugers als Masseanschlüsse zu benutzen, kann, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 16 bis 20 gezeigt, der Masseanschluß auch ohne einen solchen Vorsprung verwirklicht sein.
• Gemäß Fig. 16 ist ein axialer Bereich eines Innengehäuses 162 eines Hochspannungserzeugers 160 unter Zwischenschaltung einer Rückstellfeder 161 in einem hülsenartigen Teil eines Außengehäuses 163 aufgenommen. In dem hülsenartigen Innengehäuse 162 ist ein Aufschlaghammer 165 aufgenommen, der von einer Druckfeder 164 so abgestützt ist, daß er federnd nachgiebig aufspringen kann, wie im Schnitt in Fig. 17 längs der Linie A-A gemäß Fig. 16 dargestellt. Das hülsenartige Außengehäuse 163 besteht aus isolierendem Harz und enthält ein piezoelektrisches Element 167, welches am Außengehäuse 163 durch eine Metallaufnahme 166 befestigt ist. Im Außengehäuse 163 ist auch die Rückstellfeder 161 aufgenommen. Das piezoelektrische Element 167 erzeugt beim Auftreffen des Aufschlaghammers 165 eine hohe Spannung. Der Aufschlaghammer ist dabei von einem linken und rechten Führungsstift 165 a bzw. 165 b geführt, die in einem im wesentlichen rautenförmigen Fenster 162 a im Innengehäuse 162 sowie einem im wesentlichen L-förmigen Fenster 163 a im Außengehäuse 163 verschiebbar aufgenommen sind. Das Außengehäuse 163 hat außerdem eine Abstufung 168, die durch teilweisen Abtrag einer Seitenwand des Außengehäuses 163 gebildet ist, sowie eine sich in Längsrichtung erstreckende längliche Öffnung 169, in der ein schraubenlinienförmig gewickelter Teil der Rückstellfeder 161 zu sehen ist.
• Dieser Hochspannungserzeuger 160 ist, wie Fig. 19 und 20 zeigen, so in einem Gasfeuerzeug angebracht, daß er durch Betätigen einer Klappe 170 mittels des Fingers eines Benutzers hin- und herbewegbar ist. Die Kappe 170 ist oben am Außengehäuse 163 angebracht. Von einer Seitenwand erstreckt sich im Kopfbereich des Außengehäuses 163 eine Zündelektrode 171 weg, die mit dem piezoelektrischen Element 167 im Innern des Außengehäuses 163 verbunden ist. In den Ausschnitt im Außengehäuse 163 ist ein Armende 172 a eines Hebelarms 172 eingesetzt, der in seinem mittleren Bereich an einem entsprechenden Teil des Gehäuses angelenkt ist, während das vordere Ende des Ventilhebels mit einer axialen Linie einer Gasdüse 173 ausgerichtet ist, so daß die Gasdüse 173 durch Hebelwirkung auf- und abbewegbar ist, um eine Gasleitung zu öffnen bzw. zu schließen. Das Armende 172 a des Hebelarms 172 ist außerdem zur Anlage an der Abstufung 168 des Außengehäuses 163 ausgelegt und so angeordnet, daß es am gewundenen Teil der Rückstellfeder 161 anliegt, der durch die Öffnung 169 im Außengehäuse 163 sichtbar ist. Das Innengehäuse 162, mit dem das schraubenlinienförmig gewundene Ende der Rückstellfeder 161 in Berührung steht, besteht aus elektrisch leitfähigem Harz. Infolgedessen kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Ventilhebel 172 und dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements 167 über den Aufschlaghammer 165 und die Druckfeder 164 zusätzlich zu einer weiteren elektrischen Verbindung hergestellt werden, die zwischen dem schraubenlinienförmig gewundenen Teil der Rückstellfeder 161 und dem Ventilhebel 172 möglich ist, wobei die Rückstellfeder 161 einen Teil des Masseelektrodenanschlusses darstellt.
• Wenn bei diesem piezoelektrischen Gasfeuerzeug das Außengehäuse 163 mittels der Kappe 170 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 161 herabgedrückt wird, wird der Aufschlaghammer 165 mittels seiner Führungsstifte 165 a, 165 b, die durch das Fenster 163 a des Außengehäuses 163 herabgedrückt werden, nach unten bewegt, wobei die Druckfeder 164 vom Aufschlaghammer 165 zusammengedrückt wird, wie auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Wenn die Führungsstifte 165 a, 165 b aus ihrem Eingriff mit dem Fenster 163 a im Außengehäuse freigegeben werden, weil sie durch das Fenster 162 a des Innengehäuses 162 vom horizontalen Kantenbereich des Fensters 163 a zum vertikalen Kantenbereich bewegt werden, verursacht die Kraft der Druckfeder 164 , daß der Aufschlaghammer 165 heftig nach oben bewegt wird, um kräftig auf das im Außengehäuse 163 angeordnete piezoelektrische Element 167 aufzuschlagen, das daraufhin eine hohe Spannung erzeugt, die aus der Zündelektrode 171 unter Funkenbildung als elektrische Energie entladen wird.
• Synchronisiert mit der vorstehend beschriebenen Funkenbildung legt sich das Armende 172 a des Ventilhebels 172 an die Abstufung 168 des Außengehäuses 163 an, um die Gasdüse 173 mittels des als Anlenkungspunkt dienenden, schwenkbar angebrachten zentralen Bereichs anzuheben. Ferner wird das Armende 172 a des Ventilhebels 172 mit dem durch die Öffnung 169 im Außengehäuse 163 erscheinenden, schraubenlinienförmig gewundenen Teil der Rückstellfeder 161 in Gleitberührung gebracht. Dabei erfolgt längs des Ausschnitts im Außengehäuse 163 unter Umdrehung eine Abwärtsbewegung. Durch die Gleitberührung zwischen dem Armende 172 a des Ventilhebels 172 und dem schraubenlinienförmig gewundenen Teil der Rückstellfeder 161 wird eine elektrische Verbindung zwischen dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements 167 und dem Ventilhebel 172 hergestellt. Diese besteht dann zusätzlich zu einer weiteren elektrischen Verbindung über das leitfähige Innengehäuse 162 , die Druckfeder 164, den auf das andere Ende des piezoelektrischen Elements 167 auftreffenden Aufschlaghammer 165 und das andere Ende des piezoelektrischen Elements 167. Hierdurch wird die Zündelektrode 171 mit der Pluselektrode des Hochspannungserzeugers 160 verbunden, während die Gasdüse 173 durch den Ventilhebel 172 mit der Minuselektrode des Hochspannungserzeugers 160 verbunden wird. Folglich kommt es zwischen der Zündelektrode 171 und der Gasdüse 173 zur Funkenbildung. Bei der Funkenbildung wird die Gasleitung der Gasdüse 173 von dem die Gasdüse anhebenden Ventilhebel 172 geöffnet. Folglich wird das aus der Gasleitung der Gasdüse 173 ausgestoßene Gas durch den Funken gezündet.
• Wenn nach Beendigung des Zündens der Benutzer nicht mehr mit seinem Finger den Hochspannungserzeuger 160 herabdrückt, kehrt das Außengehäuse 163 durch die Kraft der Rückstellfeder 161 in seine Ausgangslage zurück. Dabei werden die Führungsstifte 165 a, 165 b des Aufschlaghammers 165 durch das Fenster 162 a des Innengehäuses 162 in Eingriff mit dem horizontalen Kantenbereich des Fensters 163 a im Außengehäuse 163 geführt. Der Ventilhebel 172 wird seinerseits von der Abstufung 168 des Außengehäuses 163 freigegeben und kann die Gasdüse 173 durch die Kraft der Druckfeder 174, die in der Nähe des Armendes 172 a des Ventilhebels 172 angeordnet ist, nach unten bewegen. Dazu kann auch die Kraft einer anderen, hier nicht gezeigten Feder benutzt werden, die in Übereinstimmung mit der axialen Linie der Gasdüse 173 angeordnet ist. Der Ventilhebel 172 kehrt dadurch in seine Ausgangsstellung zurück.
• Um bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Armende 172 a des Ventilhebels 172 und dem in der Öffnung 169 des Außengehäuses 163 erscheinenden, schraubenlinienförmig gewundenen Teil der Rückstellfeder 161 zu garantieren, kann, wie in der Schnittansicht gemäß Fig. 18 dargestellt, die entlang der Linie B-B in Fig. 16 gelegt ist, in einem Teil des Armendes 172 a des Ventilhebels 172 eine Ausbuchtung 172 b ausgebildet sein, die der Öffnung 169 im Außengehäuse 163 gegenüberliegt. Da die elektrische Vorrichtung des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Gasfeuerzeugs aus Bauelementen besteht, mit denen die den Hochspannungserzeuger bildenden Teile einstückig ausgebildet sind, erhält das Gasfeuerzeug gemäß der Erfindung eine große Dauerhaftigkeit und einen einfachen Aufbau. Deshalb kann es nicht nur mit geringen Kosten hergestellt werden, sondern bietet außerdem eine sichere Zündwirkung.

Claims (8)

1. Piezoelektrisches Gasfeuerzeug mit einem Hochspannungserzeuger (100; 110; 130; 150; 160), der ein Innen- und ein Außengehäuse (112; 116; 132; 136; 151; 158; 163; 162) aufweist, die von einer Rückstellfeder (115; 135; 152; 161) auf- und abwärtsbewegbar sind und in denen ein piezoelektrisches Element (113; 133; 167) und ein von einer Druckfeder abgestützter Aufschlaghammer (118; 138; 165) aufgenommen ist, wobei beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers der Aufschlaghammer auf das piezoelektrische Element zur Erzeugung einer hohen Spannung aufprallt, so daß ein Funke von einer Zündelektrode (101; 119; 139; 153; 171) abgegeben wird, während ein Ventilhebel (104; 121; 141; 156; 172) eine Gasdüse (102; 120; 140; 154; 173) anhebt, aus der ein zu zündendes Brenngas ausgestoßen wird, wobei die Zündelektrode am Hochspannungserzeuger angebracht ist, und eine Elektrodenspitze der Zündelektrode an einem isolierenden Halterahmen (103) in der Nähe der Gasdüse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Zündelektrode (101; 119; 139; 153; 171) aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff besteht und

- daß sie dem Hochspannungserzeuger bei seiner Auf- und Abbewegung unter federnd nachgiebiger Verformung folgt, während die Elektrodenspitze feststeht und eine vorbestimmte Funkenstrecke mit der Gasdüse (102; 120; 140; 154; 173) bildet.

2. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (101; 119; 139; 153; 171) aus einem weichen Metall, beispielsweise Phosphor-Bronze oder dgl. besteht.

3. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gehäuse (116), in dem der Aufschlaghammer (118) des Hochspannungserzeugers (110) aufgenommen ist, mit einem von einer Seitenwand vorstehenden Vorsprung (Nase 116 a) einstückig aus elektrisch leitfähigem Harz gebildet ist,

- daß das Gehäuse (116) mit dem in einem elektrisch nichtleitfähigen Gehäuse (112) des Hochspannungserzeugers (110) aufgenommenen piezoelektrischen Element (113) elektrisch verbunden ist,

- daß die Nase (116 a) des Gehäuses (116) so angeordnet ist, daß sie beim Herabdrücken des Hochspannungserzeugers (110) einen Ventilhebel (121) der Gasdüse (120) berührt, wobei die Nase (116 a) durch die Berührung einen Masseanschluß bildet.

4. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß sich von der Rückstellfeder (135) des Hochspannungserzeugers (130) als Verlängerung ein Vorsprung (135 a, 135 b, 135 c) wegerstreckt und

- daß dieser bei herabgedrücktem Hochspannungserzeuger (130) am Ventilhebel (141) der Gasdüse (140) anliegt und mit dem im Hochspannungserzeuger (130) angeordneten piezoelektrischen Element (133) eine elektrische Verbindung herstellt.

5. Gasfeuerzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (135 a, 135 b) von einer Verlängerung eines Endes der Rückstellfeder (135) gebildet ist.

6. Gasfeuerzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (135 c) von einem laschenartigen Segment aus elektrisch leitfähigem Harz gebildet ist, welches mit einem Ende der Rückstellfeder (135) elektrisch verbunden ist.

7. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Außengehäuse (151) des Hochspannungserzeugers (150) zwei Vorsprünge (151 a, 151 b) in senkrechter Richtung so angeordnet sind, daß sie bei Auf- und Abbewegung des Hochspannungserzeugers abwechselnd am Ventilhebel (156) anliegen.

8. Gasfeuerzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine hülsenartige Seitenwand des Außengehäuses (163), in welchem ein axialer Teil des Innengehäuses (162) unter Zwischenschaltung einer Rückstellfeder (161) des Hochspannungserzeugers (160) aufgenommen ist, mit einer Abstufung (168) versehen ist, die durch teilweises Wegschneiden der hülsenartigen Wand des Außengehäuses (163) gebildet ist, und eine Öffnung (169) aufweist, durch die ein schraubenlinienförmig gewundener Teil der Rückstellfeder (161) erscheint,

- daß ein Armende (172 a) des Ventilhebels (172) in die Abstufung (168) eingesetzt und von dieser herabdrückbar ist, und

- daß das Armende (172 a) unter Bildung einer mit der Gasdüse (173) verbundenen Masseelektrode den durch die Öffnung (169) im Außengehäuse (163) erscheinenden, schraubenlinienförmig gewundenen Bereich der Rückstellfeder (161) berührt.