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Sicherungs- und Zündeinrichtung für einen Brenner Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siche- rungs- und Zündeinrichtung für einen Brenner, mit einer bei Erhitzung durch die Brennerflamme wirksam werdenden Stromquelle, z. B. einem Thermo- element, mit welcher ein Elektromagnet verbunden ist, welcher in der Lage ist, in erregtem Zustande ein unter dauernder Schliesswirkung stehendes, z. B. durch eine Schliessfeder belastetes Abschlussorgan in der Brennstoffzuleitung zum Brenner entgegen der Schliesswirkung offen zu halten, und mit einer elektrischen Zündvorrichtung.
Der Elektromagnet kann hierbei direkt oder über einen Verstärkungs- oder Servomechanismus indirekt mit dem Abschlussorgan zusammenwirken.
Alle bekannten Brennersicherungen dieser Art arbeiten mit einer bestimmten minimalen Trägheit, die es erforderlich macht, den die Schliessmittel der Sicherungseinrichtung unwirksam machenden Zustand, im allgemeinen den brennenden Zustand des Brenners, bei Inbetriebnahme des Brenners für eine bestimmte Zeit künstlich aufrechtzuerhalten bzw. nachzuahmen. Hierzu sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten gegeben. Die eine besteht darin, das von der Sicherungseinrichtung überwachte Abschluss- organ zu öffnen, den Brenner zu entzünden und dann das Abschlussorgan in seiner Offenstellung festzuhalten, bis die Sicherungseinrichtung angesprochen hat.
Die andere Möglichkeit bei einem Sicherungssystem, welches eine Einleitung der Brennstoffzufuhr zum Brenner nur gestattet, wenn hinsichtlich des Thermoelementes bereits der Betriebszustand des Brenners nachgeahmt ist, besteht darin, z. B. ein Zündholz für einige Zeit am Thermoelement wirken zu lassen, bis nach einiger Zeit die Sicherung die Einleitung des Brennstoffes gestattet, wobei dann durch das noch brennende Zündholz der nun ge- spiesene Brenner entzündet wird.
Das erstgenannte Vorgehen hat den Nachteil, dass das Abschlussorgan einige Zeit willkürlich offengehalten werden muss, während das zweite Vorgehen den Nachteil mit sich bringt, dass das Zündholz längere Zeit in Brennernähe gehalten werden muss und dass bei Einleitung des Brennstoffes die Gefahr besteht, dass man sich die Finger verbrennt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, eine Hilfs- oder Fremdstromquelle vorzusehen, welche entweder bei Betriebsaufnahme des Brenners vorübergehend oder durch Betätigung eines im Bereiche des Brenners befindlichen Thermo- schalters dauernd einen Hilfs- oder Fremdstrom liefert, welcher dazu dient, die Schliessmittel der automatischen Brennersicherung zeitweise oder dauernd unwirksam zu machen.
Bei einer bekannten Brennersicherung dieser Art sind eine elektrische Zündvorrichtung für den Brenner und eine elektrische Einrichtung zur Aufhebung der Schliesswirkung des Sicherungssystems in Serie geschaltet und können entweder durch Druck auf einen Schalter willkürlich während beliebiger Zeit oder aber durch Schluss eines im Bereiche der Bren- nerflamme befindlichen Thermoschalters dauernd an die Hilfsstromquelle angeschaltet werden.
Diese Anordnung hat den wesentlichen Nachteil, dass sowohl die Zündvorrichtung als auch die Einrichtung zum Aufheben der Schliesswirkung des Sicherungssystems während der vollen Betriebsdauer die Hilfs- stromquelle belasten, was denn auch dazu geführt hat, dass man die Sicherungsvorrichtung vom Lichtnetz her speist. Das hat wiederum den erheblichen Nachteil, dass das gasbeheizte Gerät auf einen elektrischen Anschluss angewiesen ist.
Eine ähnliche Lösung wurde dadurch gefunden, dass die elektrische Zündvorrichtung und die Einrich-
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tung zum Aufheben der Schliesswirkung von einem Wechselstromnetz über einen Sättigungstransformator gespiesen werden, welcher vom Thermostrom eines im Bereiche des Brenners befindlichen Thermoelement gesteuert wird. Diese mit grossem Aufwand arbeitende Einrichtung gestattet lediglich, durch den Sättigungstransformator die elektrische Zündvorrichtung während der normalen Betriebsperioden praktisch auszuschalten und damit eine gewisse Energieeinsparung zu erzielen. Es lässt sich jedoch nicht die dauernde Abhängigkeit von einer Wechselstrom-Hilfs- quelle und ein erheblicher Aufwand vermeiden.
Es sind weiterhin auch Schaltungen bekannt, bei welchen die Hilfs- oder Fremdstromquelle nur zur Inbetriebnahme des Brenners willkürlich eingeschaltet wird, und wobei ein stets geschlossener Sicherungs- stromkreis, bestehend aus einem Thermoelement und einem Haltemagneten, die Schliesswirkung während des normalen Betriebes des Brenners unwirksam macht. Hierbei sind jedoch stets getrennte Stromkreise für die der Hilfs- oder Fremdstromquelle entnommenen Ströme vorgesehen, was schaltungstechnisch einen erheblichen Aufwand und viel Raum erfordert.
Alle Nachteile der erwähnten bekannten Siche- rungs- und Zündeinrichtungen können nun gemäss der Erfindung dadurch vermieden werden, dass die Einrichtung eine Hilfsstromquelle bzw. zumindest an eine Fremdstromquelle anschliessbare Kontaktstellen aufweist, wobei die Hilfs- bzw.
Fremdstromquelle zwecks Einschaltung oder Ermöglichung der Einschaltung des Brenners bzw. Öffnens des erwähnten Abschlussorgans willkürlich vorübergehend zur Einwirkung direkt auf den den Elektromagneten und die von der Brennerflamme abhängige Stromquelle enthaltenden Sicherungskreis selbst gebracht werden kann, um im Elektromagneten und in der Zündvorrichtung einen Stromfluss zu erzeugen und damit ein Öffnen des Abschlussorgans zu bewirken bzw. zu gestatten und den Brenner zu zünden, worauf die durch die Brennerflamme wirksam gemachte Stromquelle die Erregung des Elektromagneten übernimmt. Da also der ohnehin vorhandene, z.
B: ein Thermo- element oder eine Thermosäule enthaltende flammenabhängige Sicherungsstromkreis selbst auch der übertragung des Fremd- oder Hilfsstromes dient, kann die Schaltung wesentlich vereinfacht werden. Thermoelektrische Sicherungsstromkreise sind stets äusserst niederohmig, und es war daher auch keinesfalls naheliegend, die erfindungsgemässe Massnahme zu treffen.
Es sind allerdings auch bereits einfache Zünd- und Sicherungsvorrichtungen bekannt, welche nur einen thermoelektrischen Sicherungsstromkreis der oben erwähnten Art aufweisen, und bei welchen zur Betriebsaufnahme das Thermoelement mittels einer Zündflamme erhitzt wird, wobei der dadurch entwickelte Thermostrom den Haupthahn zum Hauptbrenner öffnen soll. Damit war jedoch nicht die erfindungsgemässe Massnahme nahegelegt, eine elek- trische Hilfs- oder Fremdstromquelle direkt auf den niederohmigen Sicherungsstromkreis einwirken zu lassen.
Wird bei der letztgenannten bekannten Vorrichtung die Zündflamme nicht vorschriftsgemäss ausgeschaltet, wenn der Brenner in Betrieb ist, so kann bei einem gleichzeitigen Erlöschen des Brenners und der Zündflamme bei der letzteren genügend Gas unverbrannt ausströmen, um eine giftige oder explosive Atmosphäre zu erzeugen. Dieser erhebliche Nachteil ist beim Erfindungsgegenstand ganz vermieden, indem stets eine ungefährliche Hilfs- oder Fremdstromquelle verwendet wird, um den Brenner wieder in Betrieb zu setzen.
Im folgenden sind anhand der Zeichnung Beispiele der erfindungsgemässen Einrichtung erläutert. Fig. 1 zeigt einen Brenner mit seinem thermo- elektrisch gesicherten Regulierorgan und einer Zündvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1.
Fig.3 illustriert eine weitere Sicherungs- und Zündeinrichtung in teilweiser schematischer Darstellung.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Gasbrenner, welcher z. B. als Herdbrenner geeignet ist, weist ein Mischrohr 1 und einen Brennerdeckel 2 auf. Die kranzartige Brennerflamme brennt in der angedeuteten Weise unter anderem in den Bereich eines Thermoelementes 3, welches über Leiter 4 und 5 an die Erregerspule 6 eines Hufeisen- oder Topfmagneten 7 angeschlossen ist. Der Magnet 7 ist zusammen mit einem Teller 8 auf dem Regulierbolzen 9 des Brennerventils befestigt. Das Brennerventil weist ein durch eine Membran 10 dicht verschlossenes Gehäuse 11 mit einer Gaseinlassöffnung 12 und einer derselben gegenüberliegenden Regulierdüse 13 auf.
Die Gaseinlassöffnung 12 ist in nicht dargestellter Weise an eine Gasleitung angeschlossen, und die Düse 13 ist in den Eingang des Mischrohres 1 gerichtet. Am obern Ende des Regulierbolzens 9 ist ein Regulierkegel 14 angebracht, welcher bei Axialbewegung des Regulierbolzens die Düse 13 mehr oder weniger öffnet und somit den in das Mischrohr austretenden Gasstrom reguliert. Am untern Teil des Regulierbolzens 9 ist ein Ventilteller 15 axial verschiebbar gelagert, welcher unter der Wirkung einer zwischen ihm und dem Teller 8 angebrachten Druckfeder 16 gegen einen Ventilsitz 17 gepresst werden kann. Der Ventilteller 15 und der Magnet 7 bestehen aus hoch remanenzfreiem Material hoher magnetischer Permeabilität.
Zwischen dem Ventilteller 15 und dem Ventilgehäuse 11 ist eine weitere Feder 18 vorgesehen, die schwächer ist als die Feder 16 und grundsätzlich die Tendenz hat, den Ventilteller 15 vom Ventilsitz 17 abzuheben. Der Regulierbolzen 9 ist mit dem einen Ende eines bei 19' am Ventilgehäuse drehbar gelagerten Hebels 19 gelenkig verbunden, dessen anderes Ende unmittelbar, oder, wie gezeigt, mittelbar gegen die Membran 10 anliegt oder an derselben befestigt ist. Diesem Hebelende gegenüber liegt das innere Ende einer Betätigungsschraube 20 gegen die
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Membran an, die mit dem dem Brenner zugeordneten Betätigungsorgan in nicht näher dargestellter Weise gedreht und dabei in Axialrichtung verschoben werden kann.
Fig. 1 zeigt den Zustand, in welchem das schematisch dargestellte Gerät zum Zünden des Brenners vorschriftsgemäss angelegt wurde und den aus dem Brenner ausströmenden Brennstoff bereits gezündet hat. Dieses Gerät weist einen zylindrischen Teil 21 auf, in welchem eine aus einem oder mehreren Elementen bestehende elektrische Batterie oder gegebenenfalls ein geeigneter elektrischer Akkumulator untergebracht sind. Die Klemmen der Batterie sind mit zwei schematisch dargestellten Leitern 22 und 23 verbunden, deren äussere Enden so gestaltet sind, dass sie leicht mit ebenfalls schematisch dargestellten Kontaktstellen 24 bzw. 25 in der Nähe des Brenners in Berührung gebracht werden können. Im Leiter 22 ist ein Heizfaden 28 eingeschaltet, welcher durch den verfügbaren Batteriestrom zum Glühen gebracht werden kann.
Die feststehenden, voneinander elektrisch isolierten Kontaktstellen 24 und 25 sind über geeignete Leiter 26 bzw. 27 an die Klemmen der Erregerwicklung 6 des Magneten 7 angeschlossen.
Es ist aus Fig. 1 leicht ersichtlich, dass im dargestellten Betriebszustand von der Batterie des Gerätes 21 über dessen Leiter 22 mit dem Heizfaden 28, die Kontaktstelle 24, den Leiter 26, die Erregerspule 6, den Leiter 27, die Kontaktstelle 25 und den Leiter 23 ein Stromkreis geschlossen ist, durch welchen ein Strom fliesst, welcher infolge des sehr niedrigen Widerstandes aller Leiter mit Ausnahme des Heizfadens 28 durch den Widerstand des letzteren bestimmt wird und dessen Leistung praktisch ausschliesslich zur Erhitzung des Heizfadens 28 dient. Der Erregerwicklung 6 ist dabei die aus den Leitern 4 und 5 und dem Thermoelement 3 gebildete Leiterschleife parallel geschaltet, deren Widerstand in derselben Grössenordnung liegt wie der Widerstand der Erregerspule 6, so dass z.
B. etwa die Hälfte des Batteriestromes durch die Erregerspule 6 fliesst. Dieser Spulenstrom genügt; um den Magneten 7 so stark zu erregen, dass er den Ventilteller 15 entgegen dem Drucke der Feder 16 zu halten vermag. Dieser Betriebszustand ist in Fig. 1 dargestellt, wobei der Ventilteller bereits aus seiner Schliesslage entfernt ist, so dass eine bestimmte Gasmenge bei der Düse 13 in das Mischrohr 1 ausströmt. Das somit beim Brenner austretende Gas-Luft-Gemisch ist durch den glühenden Heizfaden bereits gezündet worden und beginnt nun, das Thermoelement 3 zu erhitzen, wodurch ein Thermostrom zu fliessen beginnt.
Es ist darauf zu achten, dass dieser Thermostrom in derselben Richtung durch die Erregerspule 6 fliesst wie der Strom der immer noch angelegten Batterie des Gerätes 21. Hat der Thermostrom eine genügende Stärke erreicht, um den Magneten 7 selbst genügend zu erregen, damit er den Ventilteller 15 entgegen der Wirkung der Feder 16 zu halten vermag, so kann das Gerät 21 entfernt werden. Der Batteriestrom setzt nun aus, und die Vorrichtung bleibt dank dem Thermostrom im dargestellten Zustand. Erlöscht der Brenner während des Betriebes z.
B. unter der Einwirkung überkochenden Gutes, so erkaltet das Thermoelement 3, und der Thermostrom sinkt entsprechend ab, bis die Haftkraft des Magneten 7 unter die durch die Druckkraft der Feder 18 verminderte Druckkraft der Feder 16 absinkt. In diesem Augenblick wird der Ventilteller 15 vom Magneten 7 abgerissen und durch die Feder 16 gegen seinen Sitz 17 gepresst, so dass jeder Gaszufluss zum Brenner unterbunden wird. Soll nun der Brenner wieder in Betrieb genommen werden, so muss die Betätigungsschraube 20 so gedreht werden, dass sie sich einwärts bewegt.
Die axiale Einwärtsbewegung der Schraube 20 wird dabei auf den Hebel 19 übertragen, welcher den Regulierbolzen 9 und damit den Magneten 7 nach unten schiebt, bis der Magnet auf den auf seinem Sitz befindlichen Ventilteller 15 auftrifft. In diesem Zustande wird nun das Gerät 21 wieder in der beschriebenen und dargestellten Weise angelegt, wobei der Magnet 7 in der erwähnten Weise durch Batteriestrom erregt und mit dem Ventilteller 15 gekuppelt wird, wobei die Schliessfeder 16 unwirksam gemacht wird. Wird nun das Ventil durch Herausschrauben der Schraube 20 geöffnet, so nimmt der dabei nach oben sich bewegende Magnet 7 den Ventilteller 15 nach oben mit und gibt in der erwähnten Weise den Gaszufluss zum Brenner, welcher durch Verschieben des Ventilkegels 14 reguliert werden kann, frei.
Sobald das Gas-Luft-Gemisch beim Brenner austritt, wird es vom Heizfaden 28 gezündet. Wie erwähnt, wird nun das Thermoelement durch die Brennerflamme erhitzt, und nach einer kleinen Weile kann das Gerät 21 entfernt werden. Das Gerät 21 liefert also bei der Inbetriebnahme des Brenners einerseits die zum Unwirksammachen der Schliessmittel der Sicherungseinrichtung des Brenners erforderliche elektrische Energie und zugleich die zur Zündung des Brenners erforderliche thermische Energie.
Fig. 2 zeigt eine .Anordnung, die der in Fig. 1 dargestellten weitgehend entspricht. Der Unterschied liegt darin, dass der Batteriestrom nicht an der Erregerwicklung 6 angelegt wird, sondern an den vorstehenden Teilen des Thermoelementes 3. Das in Fig. 2 mit 29 bezeichnete Gerät ist mit an die Batterieklemmen angeschlossenen Leitern 30 und 31 ausgerüstet, deren Enden so beschaffen sind, dass sie leicht mit zwei möglichst weit auseinanderliegenden Punkten des Thermoelementes in Verbindung gebracht werden können.
Im Leiter 31 ist ein Heiz- faden 32 eingeschaltet, durch welchen der Batteriestrom durchfliessen muss und welcher dadurch auf eine zur sicheren Zündung des Brenners genügende Temperatur erhitzt wird. Die Arbeitsweise mit diesem Gerät ist grundsätzlich genau dieselbe wie mit dem Gerät nach Fig. 1.
Werden die Leiter 30 und 31 des Gerätes 29 in der in Fig. 2 dargestellten Weise mit dem Thermoelement in Verbindung gebracht, so fliesst ein Strom über Leiter 31, den Heizfaden 32 am
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Ende des Leiters 31, die eine Elektrode des Thermo- elementes 3 und den Leiter 30 zurück zur Batterie, welcher Strom praktisch nur durch den Widerstand des Heizfadens 32 begrenzt ist.
Allerdings entsteht auch in der einen unter Strom stehenden Elektrode des Thermoelementes ein sehr geringer Spannungsabfall, welcher jedoch in der Grössenordnung der üblicherweise durch das im Betrieb erhitzte Thermo- element erzeugten Thermospannung liegt und daher über den durch die andere Elektrode des Thermo- elementes und die Erregerspule 6 gebildeten elektrischen Parallelpfad einen Strom auftreten lässt, welcher den Magneten 7 genügend erregt, um die Kupplung des Magneten entgegen dem Drucke der Feder 16 zu ermöglichen. In der beschriebenen Weise kann nun das Ventil geöffnet werden,
wobei das am Brenner ausströmende Gas-Guft-Gemisch durch den erhitzten Heizfaden 32 gezündet wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung hat den Nachteil, dass zusätzliche Leiter 26 und 27 erforderlich sind, während die Anordnung nach Fig.2 ein schlechtes Verhältnis von Batteriestrom zu Erregerstrom ergibt. Diese Nachteile können weitgehend behoben werden, wenn eine Anordnung gemäss Fig. 3 getroffen wird. Entsprechende Teile sind hier gleich bezeichnet wie in Fig. 1. Das aus einem Rohr und einer einseitig damit verschweissten Stange bestehende Thermoelement 3 ist mittels einer hitzebeständigen Isolation, z. B. einem Porzellanring 33, in einem leitenden Apparateteil 34 montiert.
Das Thermo- element ist an eine Erregerspule 6 geringen Widerstandes angeschlossen. Fig. 3 zeigt in schematischer Weise auch den Magnetkern 7 und einen Magnetanker 15, die den gleich bezeichneten Teilen in Fig. 1 entsprechen können. In Fig. 3 ist das vordere Ende des Zündgerätes dargestellt, dessen Batterie 35 mit dem einen Pol an einen elektrisch isolierten Stift 36 und mit dem andern Pol an ein leitendes, den Stift 36 umgebendes Rohr 37 angeschlossen ist. Der Stift 36 ist von einem Heizfaden 38 umgeben, welcher in bekannter Weise zwischen die Pole der Batterie geschaltet wird, wenn das Gerät benützt wird.
Die Innenseite des Rohres 37 ist mit einer feuerfesten Auskleidung 39 versehen, die zusammen mit dem Rohr 37 mit Spiel über das Thermoelement geschoben werden kann. Im Rohr 37 und in dessen Auskleidung 39 sind Öffnungen vorgesehen, durch welche ein brennbares Gemisch durchtreten kann. Die Erregerwicklung 6 ist mit einer weiteren Erregerwicklung 40 verbunden, deren anderes Ende an den leitenden Apparateteil 34 angeschlossen ist.
Bei der dargestellten Lage der Teile fliesst ein Batteriestrom von der Batterie 35 durch den Stift 36, das Thermoelement 3, die Wicklung 40, den leitenden Apparateteil 34 und das gegen den leitenden Teil 34 angelegte Rohr 37 zurück zur Batterie 35. Dieser Strom, der bei einer entsprechend hochohmigen Wicklung 40 sehr gering sein kann, genügt wiederum, um in der erwähnten Weise den Anker 15 an dem Magneten 6, 7 entgegen der Wirkung einer nicht ge- zeigten Schliessfeder zur Haftung zu bringen und damit die Einleitung des Gases in den Brenner zu ermöglichen. Das aus dem in Fig.3 nicht dargestellten Brenner ausströmende brennbare Gemisch gelangt teilweise durch die Öffnungen des Rohres 37 an die dabei erhitzte Heizspirale 38 und wird entzündet.
Im folgenden wird nun wie auch im Zusammenhange mit Fig. 1 und 2 erläutert, das Thermoelement durch die Brennerflamme erhitzt und liefert einen Thermostrom, welcher schliesslich selbst zur genügenden Erregung des Magneten 6, 7 genügt. Natürlich könnte auch hier der Heizfaden in Serie zur Wicklung 40 geschaltet sein, in welchem Falle sich auch ein besonderer Schalter im Gerät erübrigte.
Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung hat gegen- über den vorher beschriebenen auch den erheblichen Vorteil, dass die Erregerwicklung 40 eine derartige Erregung des Magneten 6, 7 ermöglichen kann, dass dieser Magnet eine gewisse Arbeit zu verrichten imstande ist, die z. B. so gross sein kann, dass dadurch das Absperrorgan der Sicherungseinrichtung aus seiner Schliesslage in eine Offenlage gebracht werden kann. Es ist also möglich, bei entsprechend kleiner Bemessung des Schliessweges des Ventiltellers 15 in Fig. 1 den Magneten 7 so stark zu erregen, dass dieser den Ventilteller 15 aus geringem Abstande anzuziehen vermag, womit der Gaszufluss zum Brenner eingeleitet ist.
Es könnte also in diesem Falle zur Inbetriebnahme des Brenners genügen, einfach das Gerät beim Brenner an der vorgeschriebenen Stelle anzulegen bzw. auf das Thermoelement aufzuschieben, was äusserst einfach ist und trotzdem eine absolute Sicherung ermöglicht.
Die Entzündung des Brenners und das Unwirk- sammachen der Schliessmittel der Sicherungsvorrichtung des Brenners könnten natürlich auch mittels anderer geeigneter Stromquellen vorgenommen werden. Es wäre z. B. möglich, Netzstrom unter Zwischenschaltung eines geeigneten Transformators und Gleichrichters zu verwenden. Es wäre auch denkbar, die erforderliche elektrische Energie auf mechanischem Wege zu erzeugen, wie es z. B. für Taschenlampen bekannt ist, indem im Gerät ein kleiner Generator vorgesehen ist, welcher durch Betätigung eines Hebels in Betrieb gesetzt wird, wenn das Gerät in der erwähnten Weise verwendet wird.
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Safety and ignition device for a burner The present invention relates to a safety and ignition device for a burner, with a current source that becomes effective when heated by the burner flame, e.g. B. a thermocouple, with which an electromagnet is connected, which is able, in the excited state, a standing under permanent closing effect, z. B. to hold open the closing element loaded by a closing spring in the fuel supply line to the burner against the closing effect, and with an electrical ignition device.
The electromagnet can interact with the closing element directly or indirectly via an amplification or servo mechanism.
All known burner safety devices of this type work with a certain minimum inertia, which makes it necessary to artificially maintain or imitate the state that makes the locking means of the safety device ineffective, generally the burning state of the burner, for a certain time when the burner is started up. There are essentially two possibilities for this. One consists in opening the closing element monitored by the safety device, igniting the burner and then holding the closing element in its open position until the safety device has responded.
The other possibility with a safety system, which allows an initiation of the fuel supply to the burner only if the operating state of the burner is already mimicked with regard to the thermocouple, is, for. B. to let a match act on the thermocouple for some time until after some time the fuse allows the fuel to be introduced, in which case the still burning match ignites the burner that is now being blown.
The first-mentioned procedure has the disadvantage that the closing element has to be kept open arbitrarily for some time, while the second procedure has the disadvantage that the match has to be kept close to the burner for a long time and that when the fuel is introduced there is a risk of getting lost burns your fingers.
In order to avoid these disadvantages, it has already been proposed to provide an auxiliary or external power source, which either temporarily or continuously supplies an auxiliary or external current when the burner starts operating or by actuating a thermal switch located in the area of the burner, which is used to supply the To make the locking means of the automatic burner safety temporarily or permanently ineffective.
In a known burner safety device of this type, an electrical ignition device for the burner and an electrical device for canceling the closing effect of the safety system are connected in series and can either be activated by pressing a switch for any time or by closing one in the area of the burner flame The thermal switch must be continuously connected to the auxiliary power source.
This arrangement has the major disadvantage that both the ignition device and the device for canceling the closing action of the safety system load the auxiliary power source during the full operating time, which has also led to the safety device being fed from the lighting network. This in turn has the considerable disadvantage that the gas-heated device is dependent on an electrical connection.
A similar solution was found in that the electrical ignition device and the equipment
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Device to cancel the closing effect can be fed from an alternating current network via a saturation transformer, which is controlled by the thermal current of a thermocouple located in the area of the burner. This device, which works with great effort, only allows the saturation transformer to practically switch off the electrical ignition device during normal operating periods and thus to achieve a certain energy saving. However, the constant dependence on an alternating current auxiliary source and considerable effort cannot be avoided.
There are also known circuits in which the auxiliary or external power source is only switched on arbitrarily to start up the burner, and where an always closed safety circuit, consisting of a thermocouple and a holding magnet, makes the closing effect ineffective during normal operation of the burner . In this case, however, separate circuits are always provided for the currents drawn from the auxiliary or external current source, which in terms of circuitry requires considerable effort and a lot of space.
All the disadvantages of the known safety and ignition devices mentioned can now be avoided according to the invention in that the device has an auxiliary power source or at least contact points that can be connected to an external power source.
External current source for the purpose of switching on or enabling the switching on of the burner or opening of the aforementioned closing element can be arbitrarily temporarily brought to act directly on the safety circuit itself containing the electromagnet and the current source dependent on the burner flame, in order to generate a current flow in the electromagnet and in the ignition device thus to cause or allow opening of the closing element and to ignite the burner, whereupon the current source made effective by the burner flame takes over the excitation of the electromagnet. So since the already existing, z.
B: a flame-dependent fuse circuit containing a thermocouple or a thermopile is also used to transmit the external or auxiliary current, the circuit can be considerably simplified. Thermoelectric safety circuits are always extremely low-resistance, and it was therefore by no means obvious to take the measure according to the invention.
However, simple ignition and safety devices are already known which have only one thermoelectric safety circuit of the type mentioned above, and in which the thermocouple is heated by means of an ignition flame to start operation, the thermal current developed thereby being intended to open the main tap to the main burner. However, this did not suggest the measure according to the invention of allowing an electrical auxiliary or external current source to act directly on the low-resistance fuse circuit.
If, in the case of the last-mentioned known device, the pilot flame is not switched off in accordance with regulations when the burner is in operation, if the burner and the pilot flame go out at the same time, sufficient unburned gas can escape from the latter to create a toxic or explosive atmosphere. This considerable disadvantage is completely avoided in the subject matter of the invention in that a harmless auxiliary or external power source is always used to restart the burner.
Examples of the device according to the invention are explained below with reference to the drawing. 1 shows a burner with its thermo-electrically protected regulating element and an ignition device.
FIG. 2 shows a variant of FIG. 1.
3 illustrates a further safety and ignition device in a partially schematic representation.
The gas burner shown schematically in Fig. 1, which z. B. is suitable as a stove burner, has a mixing tube 1 and a burner cover 2. The ring-like burner flame burns in the manner indicated, inter alia, in the area of a thermocouple 3, which is connected via conductors 4 and 5 to the excitation coil 6 of a horseshoe or pot magnet 7. The magnet 7 is fastened together with a plate 8 on the regulating bolt 9 of the burner valve. The burner valve has a housing 11 which is tightly closed by a membrane 10 and has a gas inlet opening 12 and a regulating nozzle 13 opposite the same.
The gas inlet opening 12 is connected to a gas line in a manner not shown, and the nozzle 13 is directed into the inlet of the mixing tube 1. At the upper end of the regulating bolt 9, a regulating cone 14 is attached which, when the regulating bolt moves axially, opens the nozzle 13 to a greater or lesser extent and thus regulates the gas flow emerging into the mixing tube. On the lower part of the regulating bolt 9, a valve disk 15 is axially displaceable and can be pressed against a valve seat 17 under the action of a compression spring 16 attached between it and the disk 8. The valve disk 15 and the magnet 7 are made of highly remanent-free material of high magnetic permeability.
A further spring 18 is provided between the valve disk 15 and the valve housing 11, which is weaker than the spring 16 and basically has the tendency to lift the valve disk 15 off the valve seat 17. The regulating bolt 9 is articulated to one end of a lever 19 rotatably mounted at 19 'on the valve housing, the other end of which rests directly or, as shown, indirectly against the membrane 10 or is attached to it. This lever end opposite the inner end of an actuating screw 20 is against the
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Membrane, which can be rotated with the actuator associated with the burner in a manner not shown and thereby displaced in the axial direction.
Fig. 1 shows the state in which the device shown schematically for igniting the burner was put on in accordance with the regulations and has already ignited the fuel flowing out of the burner. This device has a cylindrical part 21 in which an electric battery consisting of one or more elements or, if necessary, a suitable electric accumulator is accommodated. The terminals of the battery are connected to two schematically shown conductors 22 and 23, the outer ends of which are designed so that they can easily be brought into contact with contact points 24 and 25, which are also shown schematically, near the burner. A filament 28 is switched on in the conductor 22 and can be made to glow by the available battery current.
The stationary, mutually electrically isolated contact points 24 and 25 are connected to the terminals of the excitation winding 6 of the magnet 7 via suitable conductors 26 and 27, respectively.
It can be easily seen from Fig. 1 that in the operating state shown from the battery of the device 21 via its conductor 22 with the filament 28, the contact point 24, the conductor 26, the excitation coil 6, the conductor 27, the contact point 25 and the conductor 23 a circuit is closed through which a current flows which, due to the very low resistance of all conductors with the exception of the filament 28, is determined by the resistance of the latter and whose power is used practically exclusively to heat the filament 28. The excitation winding 6 is connected in parallel to the conductor loop formed from the conductors 4 and 5 and the thermocouple 3, the resistance of which is of the same order of magnitude as the resistance of the excitation coil 6, so that, for example,
B. about half of the battery current flows through the excitation coil 6. This coil current is sufficient; in order to excite the magnet 7 so strongly that it is able to hold the valve disk 15 against the pressure of the spring 16. This operating state is shown in FIG. 1, the valve disk already being removed from its closed position, so that a certain amount of gas flows out of the nozzle 13 into the mixing tube 1. The gas-air mixture thus emerging from the burner has already been ignited by the glowing filament and is now starting to heat the thermocouple 3, as a result of which a thermal current begins to flow.
Care must be taken that this thermal current flows through the excitation coil 6 in the same direction as the current of the battery of the device 21, which is still connected. If the thermal current has reached a sufficient strength to excite the magnet 7 itself enough to cause it to hit the valve disk 15 is able to hold against the action of the spring 16, the device 21 can be removed. The battery current is now interrupted and the device remains in the state shown thanks to the thermal current. If the burner goes out during operation e.g.
B. under the action of boiling over, the thermocouple 3 cools, and the thermal current decreases accordingly until the adhesive force of the magnet 7 falls below the compressive force of the spring 16 reduced by the compressive force of the spring 18. At this moment the valve disk 15 is torn off the magnet 7 and pressed against its seat 17 by the spring 16, so that any gas flow to the burner is prevented. If the burner is now to be put into operation again, the actuating screw 20 must be turned so that it moves inward.
The axial inward movement of the screw 20 is transmitted to the lever 19, which pushes the regulating bolt 9 and thus the magnet 7 downwards until the magnet strikes the valve disk 15 located on its seat. In this state, the device 21 is now applied again in the manner described and illustrated, the magnet 7 being excited in the aforementioned manner by battery power and being coupled to the valve disk 15, the closing spring 16 being rendered ineffective. If the valve is now opened by unscrewing the screw 20, the magnet 7 moving upwards takes the valve disk 15 upwards and releases the gas flow to the burner, which can be regulated by moving the valve cone 14, in the aforementioned manner.
As soon as the gas-air mixture exits the burner, it is ignited by the filament 28. As mentioned, the thermocouple is now heated by the burner flame, and after a short while the device 21 can be removed. When the burner is put into operation, the device 21 supplies on the one hand the electrical energy required to deactivate the closing means of the safety device of the burner and at the same time the thermal energy required to ignite the burner.
FIG. 2 shows an arrangement which largely corresponds to that shown in FIG. The difference is that the battery current is not applied to the excitation winding 6, but to the protruding parts of the thermocouple 3. The device designated 29 in FIG. 2 is equipped with conductors 30 and 31 connected to the battery terminals, the ends of which are designed in this way are that they can easily be associated with two points on the thermocouple that are as far apart as possible.
A filament 32 is switched on in the conductor 31, through which the battery current must flow and which is thereby heated to a temperature sufficient for reliable ignition of the burner. The mode of operation with this device is basically exactly the same as with the device according to FIG. 1.
If the conductors 30 and 31 of the device 29 are brought into connection with the thermocouple in the manner shown in FIG. 2, a current flows via conductor 31, the filament 32 on
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End of the conductor 31, the one electrode of the thermocouple 3 and the conductor 30 back to the battery, which current is practically only limited by the resistance of the filament 32.
However, there is also a very small voltage drop in one of the electrified thermocouple electrodes, which, however, is of the order of magnitude of the thermoelectric voltage usually generated by the thermocouple heated during operation and therefore above that of the other electrode of the thermocouple and the excitation coil 6 formed electrical parallel path allows a current to occur, which excites the magnet 7 enough to enable the coupling of the magnet against the pressure of the spring 16. The valve can now be opened in the manner described,
the gas / air mixture flowing out of the burner being ignited by the heated filament 32.
The arrangement shown in FIG. 1 has the disadvantage that additional conductors 26 and 27 are required, while the arrangement according to FIG. 2 results in a poor ratio of battery current to excitation current. These disadvantages can largely be eliminated if an arrangement according to FIG. 3 is made. Corresponding parts are labeled the same as in FIG. 1. The thermocouple 3, which consists of a tube and a rod welded to it on one side, is insulated by means of a heat-resistant insulation, e.g. B. a porcelain ring 33, mounted in a conductive part 34 of the apparatus.
The thermocouple is connected to an excitation coil 6 with low resistance. FIG. 3 also shows, in a schematic manner, the magnetic core 7 and a magnetic armature 15, which can correspond to the parts identified in the same way in FIG. 1. 3 shows the front end of the ignition device, the battery 35 of which is connected with one pole to an electrically insulated pin 36 and with the other pole to a conductive tube 37 surrounding the pin 36. The pin 36 is surrounded by a filament 38 which is connected in a known manner between the poles of the battery when the device is used.
The inside of the pipe 37 is provided with a refractory lining 39 which, together with the pipe 37, can be pushed over the thermocouple with play. In the pipe 37 and in its lining 39 openings are provided through which a combustible mixture can pass. The excitation winding 6 is connected to a further excitation winding 40, the other end of which is connected to the conductive apparatus part 34.
In the illustrated position of the parts, a battery current flows from the battery 35 through the pin 36, the thermocouple 3, the winding 40, the conductive apparatus part 34 and the tube 37 placed against the conductive part 34 back to the battery 35. This current, the A correspondingly high-resistance winding 40 can be very low, in turn, is sufficient to make the armature 15 adhere to the magnet 6, 7 against the action of a closing spring, not shown, in the manner mentioned, and thus the introduction of the gas into the burner enable. The combustible mixture flowing out of the burner, not shown in FIG. 3, partially passes through the openings of the tube 37 to the heating coil 38, which is heated in the process, and is ignited.
In the following, as will be explained in connection with FIGS. 1 and 2, the thermocouple is heated by the burner flame and supplies a thermal current which is ultimately sufficient to excite the magnet 6, 7 sufficiently. Of course, the filament could also be connected in series with the winding 40, in which case a special switch in the device would be unnecessary.
The arrangement shown in FIG. 3 also has the considerable advantage over the one previously described that the excitation winding 40 can enable the magnet 6, 7 to be excited in such a way that this magnet is able to do a certain amount of work which, for B. can be so large that thereby the shut-off device of the safety device can be brought from its closed position into an open position. It is therefore possible, with a correspondingly small dimensioning of the closing path of the valve disk 15 in FIG. 1, to excite the magnet 7 so strongly that it is able to attract the valve disk 15 from a small distance, thus initiating the gas flow to the burner.
In this case, to start up the burner, it could be sufficient to simply place the device on the burner at the prescribed point or to push it onto the thermocouple, which is extremely simple and still allows absolute security.
The ignition of the burner and the deactivation of the closing means of the safety device of the burner could of course also be carried out by means of other suitable power sources. It would be B. possible to use mains current with the interposition of a suitable transformer and rectifier. It would also be conceivable to generate the required electrical energy mechanically, as is done, for. B. is known for flashlights in that a small generator is provided in the device, which is put into operation by operating a lever when the device is used in the aforementioned manner.