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Elektrisch gesteuerte, vollautomatische Gasmangelzündsicherung
Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, vollautomatische Gasmangelzündsicherung, bei der ein oder mehrere Thermoelemente im Bereich einer Zünd-oder Brennerflamme im Steuerstromkreis eines Thermorelais liegen und dieses durch die erzeugte Thermospannung selbsttätig und direkt steuern, somit unter Vermeidung eines irgendwie gearteten Verstärkers oder sonstigen Zwischengliedes.
Bisher bekanntgewordene Gasmangelzündsicherungen weisen alle einen relativ komplizierten Aufbau auf, mit einer Vielzahl von Spezialrelais und mechanischen Übertragungsgliedern, welcher Umstand sich auf die Betriebssicherheit der Sicherungseinrichtung nachteilig auswirkt. Ziel der Erfindung ist demgegen- über die Schaffung einer Gasmangelzündsicherung, die einen besonders einfachen und vor allem betriebssicheren Aufbau aufweist.
Dies wird bei der eingangs genannten Gasmangelzündsicherung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Thermorelais unmittelbar den Steuerstromkreisen für die Zündung und für das Hauptbrennerventil zugeordnet ist, wobei ein Kontaktpaar des Thermorelais in den Steuerstromkreis für die Zündung und das Gegenkontaktpaar in den Stromkreis für die Betätigung des Hauptbrennerventils eingeschaltet sind, und dass die Spule des Thermorelais sich im Stromkreis des Thermoelementes befindet, so dass beim Fliessen des Thermostromes der Ventilstromkreis geschlossen und der Zündstromkreis unterbrochen ist, wogegen umgekehrt bei Ausbleiben des Thermostromes der Ventilstromkreis unterbrochen
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Strommangel bischerung erzielt.
Die erfindungsgemässe Gasmangelzündsicherung wird nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen Fig 1 eine thermoelektrisch gesteuerte Gasman- gelzündsicherung mit einem dem Thermorelais vorgeschalteten Überwachungsrelais und Fig. 2 eine thermoelektrisch gesteuerte Gasmangelzündsicherung mit einem dem Thermorelais nachgeschalteten Überwachungsrelais, wobei der Zündtrafo und der das Zündbrennerventil beherrschende Elektromagnet zu einer baulichen Einheit (Mangettransformator) zusammengefasst sind.
Wird der Schalter 1 bei der Gasmangelzündsicherung gemäss Fig. 1 geschlossen, dann liegt die Netzspannung über die Ruhekontakte 2-3 des Temperaturfühlers 4 und die Ruhekontakte 5-6 des thermischen Auslösers 7 sowie über das Ruhekontaktpaar 33-34 eines Thermorelais 10 an der Erregerspule des Überwachungsrelais 30, sofern ein in der Netzleitung befindlicher Druckschalter 26, der vom Gasdruck über eine Membran 27 betätigt wird, geschlossen ist. Das Überwachungsrelais 30 wird erregt und schliesst seine bei- denArbeitskontaktpaare31-32 und 33'-34'.
Das Arbeitskontaktpaar 33'-34'liegt als Selbsthaltekontakt im Nebenstromkreis der Erregerspule des Überwachungsrelais 30. Über das geschlossene Arbeitskontaktpaar 31-- 32 und das noch geschlossene Ruhekontaktpaar 8 - 9 des Thermorelais 10 liegt die Netzspannung nunmehr an der Primärspule des Zündtransformators 11. Die Sekundärspannung des Zündtransformators 11 wird an die Zündelektrode 12 geführt und bildet dortFunken, die auf die Düse 13 der Zündbrennerflamme überspringen. Mit dem Schliessen des Schalters 1 wird gleichzeitig die Spule des Zündbrennerventils 14 an die Netzspannung angeschlossen, so dass dieses Ventil 14 den Weg für das Gas zur Zünddüse 13 freigibt. Hier entzündet es sich an den'von der Sekundärwicklung des Zündtransformators 11 erzeugten Zündfunken.
Nachdem die Spannung des. Thermoelementes 15 den Ansprechwert des Thermorelais 10 erreicht hat, wird dessen Kontaktpaar 33 - 34 sowie sein Kontaktpaar 8 - 9 unterbrochen und statt diesem das Gegen- kontaktpaar 16 - 17 geschlossen, wodurch die Netzspannung an der Spule des Hauptbrennerventils 18 ge- legt wird. Mit der Erregung der Spule des Hauptbrennerventils 18 öffnet sich dieses und gleichzeitig leuch- tet eine Signallampe 19 auf, die den Betriebszustand des Hauptbrennerventils 18 anzeigt. Das durch die Düse
20 des Hauptbrenners ausströmende Gas entzündet sich an der Zündgasflamme. Mit dem Umschalten des
Thermorelais 10 von demKontaktpaar 8 - 9 auf das Kontaktpaar 16 - 17 wird zugleich der Zündtransfor- mator 11 ausgeschaltet. Die Gasmangelzündsicherung ist dann im Betriebszustand.
Fällt aus irgendeinemGrund derNetzstrom aus, dann wird die Spule des Überwachungsrelais 30 nicht mehr erregt, die Kontaktpaare 3. 1 - 32 und 33'-34'werden geöffnet, wobei das Kontaktpaar 31 - 32 die
Spule des Hauptbrennerventils 18 abschaltet, so dass das Hauptbrennerventil 18 augenblicklich die Gaszufuhr zur Brennerdüse 20 sperrt. Die Zündsicherung setzt sich aber erst dann wieder in Gang, wenn erstens die Spannung des Thermoelementes 15 soweit abgefallen ist, dass die Kontakte 33-34 wieder geschlossen sind und zweitens der Netzstrom wieder vorhanden ist, also nach Behebung der Ursache der Stromunterbrechung. Mit dem Schliessen der Kontakte 33 - 34 werden gleichzeitig die Kontakte 16 - 17 geöffnet und dafür die Kontakte 8 - 9 des Thermorelais 10 geschlossen.
Der Netzstrom fliesst also wieder durch die Erregespule des Überwachungsrelais 30 und der Zündvorgang wiederholt sich in der bereits beschriebenen Weise.
Eine Unterbrechung des Netzstromes kann auch dadurch hervorgerufen werden, dass der Gasdruck so stark sinkt, dass die Membrane 27 des Druckschalter 26 infolge ihres Eigengewichtes fällt und dabei diesen öffnet. Bei wiederkommendem Gas wird der Druckschalter 26 wieder selbsttätig geschlossen und die Zündsicherung setzt sich in der zuvor beschriebenen Weise wieder selbsttätig in Betrieb.
Eine Unterbrechung des Netzstromes kann ferner auch durch den Kontakt 2-3 des Temperaturfühlers 4 erfolgen, der dann anspricht, wenn das durch die Brennerflamme zu erwärmende Gut und/oder der durch sie beheizte Raum die vorgeschriebene Temperatur erreicht hat. Die Anlage wird dann ebenfalls so lange ausser Betrieb gesetzt, bis die wieder absinkende Temperatur einen unteren Sollwert unterschreitet und der Kontakt 2 - 3 des Temperaturfühlers 4 wieder geschlossen wird. So erfolgt dann die selbsttätige Inbetriebsetzung der Anlage in der vorher beschriebenen Weise.
Erfolgt auf Grund einer Störung in der Strom-und/oder Gaszuführung keine Zündung und damit keine Erwärmung des bzw. der Thermoelemente, dann spricht nach einer festgelegten Verzögerungszeit der thermische Auslöser 7 an und schaltet seinerseits die Netzspannung ab. Der thermische Auslöser 7 kann mit einer Wiedereinschaltsperre ausgestattet sein, die das Beseitigen einer vorliegenden Störung zur Voraussetzung für die Wiederinbetriebnahme an der Anlage macht.
Gegenüber Fig. 1 bringt die in Fig. 2 dargestellte Gasmangelzündsicherung insofern eine Vereinfachung, als in ihr der Zündtransformator 11'gleichzeitig als Elektromagnet und dessen Anker 41 als
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Steuerglied für das Zündbrennerventil 14'ausgebildet sind. Der Zündtransformator ist somit mit dem von ihm gesteuerten Zündbrennerventil zu einer baulichen Einheit zusammengefasst.
Bei Erregung des Zündtransformators 11'kommt eine im Sekundärstromkreis angeordnete Zündspirale 12', die nächst der Düse 13 des Zündbrenners angeordnet ist, zum Glühen und entzündet das über das Zündbrennerventil 14'gesteuerte Zündgas. Das Zündbrennerventil 14'wird bei erregtem Zündtransformator 11'durch dessen alsdann angezogenen Anker 41 und eine von diesem Anker 41 angehobene Ventilspindel 42 geöffnet, so dass das vor dem Hauptbrennerventil 18 abgezweigte Zündgas über die Leitung 43, das geöffnete Zündbrennerventil 14'und die Zündgasleitung 44 zur Düse 13 des Zündbrennerventils ausströmen kann.
Die Ventilspindel 42 wird in angehobener Stellung an einen mit dem Thermorelais 10' in Reihe geschalteten Hilfselektromagneten 45 herangeführt und von diesem, so lange der Thermostrom fliesst, gehalten.
Hat die Spannung des von der Zündgasflamme erhitzten Thermoelementes 15 den Ansprechwert des Thermorelais 10'erreicht, dann werden dessen zwei Ruhekontaktpaare 54 - 55 und 52 - 53 unterbrochen und dafür das Kontaktpaar 50 - 51 geschlossen. Durch die Unterbrechung des Kontaktpaares 54-55 wird der Zündtransformator 11'stromlos, so dass dessen Anker 41 abfällt, und damit auch die Ventilspindel 42 des Zündbrennerventils 14'freigegeben wird. Die Ventilspindel 42 bleibt aber-wie bereits er- wähnt - in ihrer angehobenen Stellung. so dass weiterhin die Zündbrennerflamme und der Thermostrom erhalten bleiben. Gleichzeitig mit dem Abschalten des Zündtransformators 11'wird aber die an der Sekundärseite des Zündtransformators geschlossene und nur für den Zündvorgang benötigte Glühspirale 12' stromlos.
Für die Dauer der Erregung des Zündtransformators 11'sind der Schalter 1 und die Kontakte 2 - 3 des Temperaturfühlers 4 sowie der vom Gasdruck über. die Membran 27 gesteuerte Druckschalter 26 und die Kontaktpaare 54 - 55 und 52 - 53 des Thermorelais 10'und alle drei Kontaktpaare 56-57, 58-59,
60 - 61 des dem Thermorelais 10'nachgeschalteten Überwachungsrelais 30'geschlossen. Das nach Fig. 2 zwischen dem beim Zünden offenen Kontaktpaar 50 - 51 des Thermorelais 10'und dem bereits geschlos- senen Kontaktpaar 58 - 59 des Überwachungsrelais 30'angeordnete Hauptbrennerventil 18 ist also noch in Schliessstellung.
Erst wenn infolge der Einwirkung des Thermostromes das Relais 10'anspricht, das
Kontaktpaar 50 - 51 also geschlossen ist und damit die Kontaktpaare 52 - 53 und 54 - 55 geöffnet sind-der Zündtransformator 11'ist inzwischen, wie bereits beschrieben, stromlos geworden-wird die Spuledes
Hauptbrennerventils 18 erregt.
Die Erregung der Spule des Hauptbrennerventils erfolgt jedoch nur dann, wenn auch die zu den Kon- takten 52 - 53 des Thermorelais 10', die nun geöffnet sind, parallelgeschalteten Selbsthaltekontakte 56 - 57 des Überwachungsrelais 30'geschlossen bleiben, das Überwachungsrelais 30'also weiterhin erregt ist.
Durch das nunmehr geöffnete Hauptbrennerventil 18 strömt das Gas zur Düse 20 des Hauptbrenners und wird sich dann an der Zündbrennerflamme entzünden. Die Gasmangelzündsicherung nimmt dann die inFig. 2dargestellte Betriebsstellungein. Bei Unterbrechung des Netzstromes werden infolge der Unterbrechung der Erregung des Überwachungsrelais 30'dessen Kontaktpaare 56-57, 58-59 und 60 - 61 ge- öffnet, wobei durch das Kontaktpaar 58 - 59 die Spule des Hauptbrennerventils 18 abgeschaltet und gleichzeitig damit das Hauptbrennerventil 18 geschlossen wird. Durch das im Thermostromkreis liegende Kontaktpaar 60 - 61 wird auch die Spule des Thermorelais 10'und der mit dieser in Reihe geschaltete Hilfsmagnet 45 stromlos.
Die bisher von dem Hilfsmagneten 45 gehaltene Ventilspindel 42 fällt ab und damit wird das Zündbrennerventeil 14'geschlossen, so dass auch die der Düse 13 zugeordnete Zündflamme erlischt.
Nach einiger Zeit hört auch der Thermostrom zu fliessen auf. Die Gasmangelzündsicherung ist dann in Stellung" ausser Betrieb".
Wird nun die Ursache der Betriebsstörung behoben, ist also Strom und/oder Gas wiedergekehrt, dann wird zunächst der Zündtransformator 11'erregt, die Glühspirale 12'somit zum Glühen gebracht und das Zündbrennerventil 14'vom angezogenen Anker 41 des Zündtransformators 11'geöffnet. Das durch das geöffnete Zündbrennerventil 14'strömende Zündgas entzündet sich an der glühenden Zündspirale 12', worauf das durch die Zündbrennerflamme beheizte Thermoelement 15 einen Thermostrom erzeugt, der in der bereits beschriebenen Weise wirksam wird. Während der Zündtransformator 11'stromlos wird, wird das Hauptbrennerventil 18 geöffnet und das durch dieses strömende, an der Düse 20 des Hauptbrenners austretende Gas entzündet sich an der Zündbrennerflamme.
Die Gasmangelzündsicherung hat wieder die in Fig. 2 darsgestellte Betriebsstellung eingenommen.