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Verfahren zur Sicherung eines Brenners und Sicherungsvorrichtung für einen Brenner zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung eines Brenners, wobei man die Brennstoffzufuhr zum Brenner in Abhängigkeit des Er- wärmungszustandes eines Thermoelementes überwacht, und eine Sicherungsvorrichtung für einen Brenner zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein solches Sicherungsverfahren für einen Brenner ist z. B. im Patent Nr. 344388 der Anmelderin beschrieben und hat den grossen Vorzug, dass -eine Brennstoffzufuhr zum Brenner nur denn möglich ist, wenn zuvor für eine Erwärmung des Thermofühlers gesorgt worden ist, was gleichzeitig auch Voraussetzung dafür bildet, dass der eingeleitete Brennstoff sofort entzündet wird.
Es wird aber bei einem solchen Sicherungssystem nicht zu vermeiden sein, dass es mit einer gewissen Trägheit anspricht, was dazu führt, dass die zur Einleitung des Brennstoffes erforderliche Erhitzung des Thermofühlers eine gewisse Zeit andauern muss, und dass insbesondere bei einem ungewollten Erlöschen des Brenners eine gewisse Zeit vergeht, bis der Thermofühler so weit abgekühlt ist, dass die Sicherungsvorrichtung anspricht und die Brennstoffzufuhr zum Brenner unterbindet. Es kann also im Falle des Erlöschens des Brenners noch eine eventuell beachtliche Menge Brennstoff unverbrannt ausströmen, bis die Sicherungsvorrichtung anspricht. Das ist ganz besonders bei geschlossenen Brennräumen, wie z.
B. bei Backofen von Gasherden, nachteilig. Grundsätzlich dieselben Schwierigkeiten treten auch bei dem im Patent Nr. 338804 beschriebenen Sicherungsverfahren auf.
Gemäss dem Verfahren nach vorliegender Erfindung wird nun dieser unerwünschten Trägheit der mit einem Thermoelement ausgerüsteten Brennersicherung dadurch entgegengewirkt, dass man durch Herabsetzung des Temperaturunterschiedes zwischen den Kontaktstellen des Thermoelementes während des Betriebes des Brenners die Ansprechgeschwin- digkeit der Sicherung erhöht. Das wird bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch erreicht, dass die Kontaktstellen des Thermoelementes in bezug auf den Brenner und bezüglich einander in einer den Temperaturunterschied zwischen den Kontaktstellen während des Betriebes des Brenners herabsetzenden Lage angeordnet sind.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Sicherungsvorrichtung gemäss der Erfindung für einen Gasbrenner schematisch dargestellt, anhand welcher das erfindungsgemässe Verfahren im folgenden beispielsweise erläutert ist.
Fig. 1 zeigt einen Brenner mit seinem Regulierorgan, welcher mit einer ersten Art der Sicherungsvorrichtung ausgerüstet ist, und Fig. 2 zeigt einen Brenner, welcher mit einer zweiten Art der Sicherungsvorrichtung ausgerüstet ist.
Der Brenner weist ein Mischrohr 61 und einen Brennerdeckel 62 auf, zwischen welchen im Betriebe das Gasluftgemisch austritt und in einer Flamme 63 verbrennt. Der Brenner wird aus einer Düse 64 eines Regulierorgans 65 gespiesen. Die in die Düse 64 ragende Reguliernadel 64', mit welcher auch ein Elektromagnet mit remanenzfreiem Kern 66 und einer Wicklung 67 verbunden ist, kann über ein Hebelgestänge 68 und eine Membran 69 von einer Betätigungsschraube 70 in Axialrichtung verschoben werden, um die Gasmenge zu regulieren. Am Magneten 66,
67 haftet im dargestellten Zustande ein als Ventilteller ausgebildeter Anker 71, welcher unter dem Einfluss einer starken, abwärts wirkenden Druckfeder 72 und einer schwächeren,
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nach oben wirkenden Druckfeder 73 steht und dazu bestimmt ist, mit einem Ventilsitz 75 der Gaszuleitung 76 zusammenzuarbeiten. Die Wicklung 67 des Magneten ist mittels zweier Leitungen mit d'--r im Betriebe durch die Flamme 63 auf höhere Temperatur erhitzten heissen Kontaktstelle H am einen Ende eines Thermoelementleiters 74 bzw. mit einer zweiten kalten Kontaktstelle K am andern Ende des Leiters 74 verbunden.
Die Kontaktstelle H befindet sich, wie erwähnt, im Bereiche der Flamme 63, während sich die KontaktstelleK in unmittelbarer Nähe des Mischrohres 61 befindet.
Die Sicherung des Brenners mittels der dargestellten Vorrichtung arbeitet wie folgt: Im dargestellten Betriebszustand wird die Kontaktstelle H des Thermoelementes auf eine relativ hohe Temperatur erhitzt, die über der Temperatur der Kontaktstelle K liegt. Die Kontaktstelle K wird jedoch durch das sich während des Betriebes erhitzende Mischrohr ebenfalls auf eine erhöhte Temperatur gebracht. Die Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen H und K ist so gewählt, dass in der Wicklung 67 des Magneten ein Strom solcher Stärke fliesst, dass der Magnetkern 66 den Anker 71 entgegen der Wirkung der Druckfeder 72 zu halten vermag.
Erlöscht nun die Flamme 63 aus irgendeinem Grunde bei geöffnetem Regulierorgan, so kühlt sich die freiliegende Kontaktstelle H relativ rasch ab, während die Kontaktstelle K sich wesentlich langsamer abkühlt, besonders weil sie eine geringere Temperatur erreicht hatte und weil sie sich im Bereiche des sich ohnehin langsam abkühlenden Mischrohres befindet. Damit wird nun rasch ein Zustand erreicht, bei welchem die Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen H und K nicht mehr genügt, um eine genügende Erregung des Magneten 66, 67 zu gewährleisten, und der Anker 71 wird daher durch die Feder 72 vom Magneten getrennt und gegen den Ventilsitz 75 gepresst. Damit wird die Gaszufuhr zum Brenner unterbrochen.
Die Sicherung spricht auch an, wenn z. B. die Verbrennung an die Düse 64 zurückschlägt, was besonders bei Kleinfeuer vorkommen kann. In diesem Falle wird wohl die Kontaktstelle H durch die aus dem Brenner ausströmenden Verbrennungsgase noch erhitzt, aber das Mischrohr und damit die Kontaktstelle K werden verhältnismässig wesentlich stärker erhitzt, so dass auch in diesem Falle die Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen H und K so weit gesenkt wird, dass die Gaszufuhr zum Brenner in der oben beschriebenen Weise unterbrochen wird.
Es kann dabei bei geeigneter Anordnung der Kontaktstelle K sogar der Fall eintreten, dass diese Stelle wärmer wird als die Kontaktstelle H, wobei eine Umkehrung des Stromflusses im Elektromagneten eintritt. Da dabei ein Moment eintritt, in dem gar kein Strom fliesst, spricht die Sicherung auch in diesem Falle zuverlässig an.
Soll der Brenner wieder in Betrieb genommen werden, so wird der Magnet 66, 67 mittels der Schraube 70 über die Membran 69 und das Gestänge 68 so weit gesenkt, dass der Magnetkern 66 wieder mit dem Anker bzw. Ventilteller 71 in Berührung kommt. Hierauf wird die Kontaktstelle H des Thermoelementes z. B. mittels eines brennenden Zündholzes erhitzt, bis der fliessende Strom genügt, um den Ventilteller wieder mit dem Magneten 66, 67 anzuheben. Das geschieht durch Drehen der Schraube 70 im umgekehrten Drehsinne, wobei die Feder 73 die nun durch den Magneten gekuppel- ten Teile 71 und 64 anhebt, womit Gas zum Brenner strömen kann.
Das aus dem Brenner austretende Gemisch wird durch das Zündholz entzündet und sorgt nun für die weitere Erhitzung des Thermo- elementes an der Kontaktstelle H. Beim Betrieb erwärmt sich auch das Mischrohr 61 und die Kontaktstelle K allmählich, so dass beim Dauer-Betriebs- zustand wieder die oben beschriebenen günstigen Voraussetzungen für ein rasches Ansprechen der Sicherung beim Erlöschen des Brenners geschaffen werden.
Der Umstand, dass das Thermoelement bereits bei einer verhältnismässig geringen Temperaturdifferenz seiner Kontaktstellen einen genügenden Strom zur Erregung des Magneten 66, 67 liefert, bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die Kontaktstelle H beim Inbetriebsetzen des Brenners verhältnismässig rasch genügend erhitzt ist, um ein Öffnen des Regulierorgans in der beschriebenen Weise zu ermöglichen.
Gemäss Fig. 2 werden im wesentlichen dieselben Ziele erreicht, indem die Kontaktstellen H und K des Thermoelementes so nahe als möglich aneinander angeordnet werden. Auch so wird die Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen von Beginn des Betriebes an sukzessive verkleinert und schliesslich relativ gering bleiben, so dass beim Erlöschen des Brenners und beim Inbetriebnehmen desselben ein rasches Ansprechen der Sicherungsvorrichtung erreicht wird.
Bei fest eingebauten Mischrohren könnte gemäss einer in Fig. 1 strichpunktiert gezeigten Variante auch das Mischrohr 61 selbst als Leiter zwischen den Kontaktstellen des Thermoelementes dienen, indem die eine Kontaktstelle H' am obern im Bereiche der Flamme befindlichen Teil des Mischrohres und die andere Kontaktstelle K' in der Nähe des Mischrohres neben einer kühleren Stelle desselben angeordnet ist. Fig. 1 deutet durch strichpunktiert dargestellte Verbindungsleiter an, wie der bei H' mit dem heissesten Teil des Mischrohres verlötete oder verschweisste Leiter 74' bzw. eine kühlere Stelle des Mischrohres mit der Wicklung 72 zu verbinden wäre.