<Desc/Clms Page number 1>
Zündtransformator Die Erfindung betrifft einen Zündtransformator, das heisst einen Transformator, welcher eine hohe Zündspannung für die Speisung einer Funkenstrecke liefert, die sich vorzugsweise zum Zünden von Gas- oder Ölfeuerungen eignet.
Es sind Zündtransformatoren bekannt, bei denen sowohl die Spulen als auch der Magnetkern mit Giessharz umgossen sind. Die erforderliche Giessharzmenge ist hierbei verhältnismässig gross, was sich nachteilig auf deren Preis und Raumbedarf auswirkt. Des weiteren können bei dieser Ausführung während des Abkühlens im Giessharz so grosse Schrumpfspannungen entstehen, dass sich im Giessharzkörper Risse bilden, die von den Kanten des Kernes ausgehen. Die erforderliche Durchschlagfestigkeit der Hochspannungsspule gegen Erde, insbesondere gegenüber dem geerdeten Kern, kann dadurch verlorengehen.
Man muss daher besondere Vorkehrungen treffen, damit sich der Materialschwund während des Ab- kühlens ohne Rissbildung auswirken kann.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu umgehen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen des Zündtransformators mit parallelen Achsen für sich allein in einem Giessharzkörper aus wärmebeständigem Kunstharz angeordnet sind und der Giessharzkörper mit parallel zueinander verlaufenden öff- nungen zum Einführen von Eisenkernschenkeln versehen ist, wobei je eine dieser Öffnungen durch eine der Spulen führt und eine sich zwischen den Spulen befindet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig.l eine Draufsicht auf einen Zündtransfor- mator in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig.1. Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Schnittlinie A-A in der Fig.1. Fig.4 eine weitere Alternative, ebenfalls gemäss der Schnittlinie A-A in der Fig. 1, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform des Zündtransformators gemäss der Fig. 1, 2,
3 und Fig. 6 ein Schaltschema.
In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Giessharzkörper aus wärmebeständigem Kunstharz, in welchem eine Primärspule 2 und eine Sekundärspule 3 eingebettet sind. Die Spulen 2 und 3 sind so angeordnet, dass ihre Achsen parallel liegen. Der Giessharzkörper 1 ist mit drei parallelen Öffnungen 4, 5, 6 versehen, wobei die Öffnungen 4 und 5 durch die Spulen 3 bzw. 2 führen und die Öffnung 6 zwischen den öff- nungen 4 und 5 liegt. In diese Öffnungen sind die Schenkel von zwei E-förmigen Eisenkernen 7, 8 eingeschoben.
Die in den Öffnungen 4 und 5 befindlichen äusseren Schenkel der beiden Eisenkerne sto- ssen satt aneinander, während die in der Öffnung 6 befindlichen Schenkel kürzer ausgebildet sind, so dass sich ihre freien Enden nicht berühren und ein Luftspalt 9 übrigbleibt. Durch die Wahl der Länge dieses Luftspaltes wird die Grösse des magnetischen Nebenschlusses beeinflusst. Die beiden in der Öffnung 6 befindlichen mittleren Schenkel der beiden Eisenkerne 7, 8 sind je mit einer Öffnung 10 ,versehen, in welche die Arme einer magnetisch nicht leitenden Metallklammer (12 siehe Fig. 3) eingreifen, die die beiden Eisenkerne 7, 8 zusammenhält. Der Giessharzkörper 1 weist einen Schlitz 13 auf, durch welchen die Klammer hindurchgeführt ist.
Als Hochspannungsklemmen dienen zwei im Giessharzkörper versenkte Steckbuchsen 14, die mit den Enden der Sekundärspule 3 verbunden sind. Durch diese Ausbildung des Hochspannungsanschlusses ist die für die hohe sekundäre Leerlaufspannung erforderliche Isolation gegeben. Spezielle Hochspannungsisolatoren
<Desc/Clms Page number 2>
erübrigen sich daher. Die Gewindebuchsen 15 vermitteln die Zuleitung zur Primärspule 2, während Gewindebuchsen 16 zur Befestigung des Zündtrans- formators auf einer Unterlage dienen.
An einen Erdungsanschluss 17 sind in nicht dargestellter Weise die beiden Eisenkerne 7, 8, die Mittelanzapfung der Sekundärspule 3 und das Gehäuse eines nicht dargestellten Entstörungskondensators angeschlossen. Letzterer ist in einer Ausnehmung 18 im Giessharzkörper untergebracht. Eine weitere Ausnehmung 19 dient zur Aufnahme eines ebenfalls nicht gezeichneten Wärmeschutzschalters.
In der Fig. 4 ist eine Alternative der Befestigung der beiden Eisenkerne 7, 8 dargestellt. Im Giessharz- körper 1 sind Öffnungen 20 und Ausnehmungen 21 angeordnet, welche als Stütze für Stifte 22 dienen, die durch Öffnungen in den mittleren Schenkeln der beiden Eisenkerne 7, 8 hindurchgeführt sind, wobei sie gegen die Wand dieser Öffnungen drücken und die beiden Eisenkerne 7, 8 gegeneinander gedrückt halten.
Die Fig.5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform des in den Fig. 1, 2 und 3 schematisch dargestellten Zündtransformators vor dem Zusammenbau. Entsprechende Teile sind hierin mit gleichen Bezugszeichen angedeutet. Um die Auswechselbarkeit des Magnetkernes auf einfache Weise zu erreichen, werden bei dieser Ausführung die Kernteile 7, 8 durch eine magnetisch nicht leitende Metallklammer 12 zusammengehalten, indem deren Arme in die Öffnungen 10 der Kernteile 7, 8 eingreifen.
Die Klammer 12 wird durch einen Schlitz 13 im Giessharzkörper 1 hindurchgeführt. Sie wird beim Zusammenbau mit Schrauben 23, 24, die in die im Giessharzkörper aufgenommenen Gewindebuchsen 17 gedreht werden, am Giessharzkörper befestigt. Eine der Gewindebuchsen 17 wird geerdet, so dass auch die Kernteile 7, 8 über die Klammer 12 geerdet sind. Ebenfalls ist das Gehäuse eines Entstörungs- kondensators 25, der sich in einer Ausnehmung 18 befindet und die Mittelanzapfung der Sekundärspule 3 zur Erdung an die gleiche Gewindebuchse 17 geführt. Dies ist aus dem Schaltschema in der Fig.6 ersichtlich. Die Primärspule 2 ist mit Gewindebuchsen 26, 27 und 28 verbunden.
Ein im Gehäuse des Kondensators 25 eingebauter Wärmeschutzschalter 29, in Form eines Knopfthermostaten, ist zwischen einer Netzanschlussklemme 30 bzw. 31 und der mit einem Ende der Primärspule 2 verbundenen Klemme 26 angeschlossen. Er schaltet den Zündtransforma- tor vom Netz ab, wenn die Temperatur des Konden- sators unzulässig hoch wird. Die anderen Netzan- schlussklemmen 27, 28 liegen am anderen Ende der Primärspule 2. Die Netzanschlussklemmen 30, 31 sind ebenfalls in Form von Gewindebuchsen ausgebildet.
Abhängig von den Montageverhältnissen wird der Zündtransformator entweder mit den Klemmen 28, 31 oder mit den sich auf der anderen Seite des Giessharzkörpers befindenden Klemmen 27, 30 an das Versorgungsnetz angeschlossen. Die beschriebene Ausbildung des Zündtransfor- mators hat den Vorteil, dass die erforderliche Giessharzmenge niedrig gehalten wird und, ohne dass dazu besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, eine Rissbildung nicht auftritt. Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Ausbildung des Zündtrans- formators ist die leichte Auswechselbarkeit des Kernes.
Derselbe Giessharzkörper, mit den gleichen Spulen, kann demzufolge bei intermittierendem Betrieb des Zündtransformators auch für grössere Funkenleistungen verwendet werden als diejenige, welche mit diesen Spulen für Dauerbetrieb zulässig ist. Es werden dann Magnetkerne mit grösserem Luftspalt vorgesehen, bei denen ein grösserer Teil des Flusses durch die Aussenschenkel, die durch die Sekundärspule führen, fliesst. Da der Zündtransformator in diesem Fall nur für intermittierenden Kurzschlussbetrieb eingesetzt wird, kann er in den Belastungspausen abkühlen, so dass er nicht unzulässig warm wird.
Für den Fall, dass eine überhitzung droht, wird der Wärmeschutzschalter wirksam, der durch Öffnen seiner Kontakte den Zündtransformator vom Netz abschaltet. Sowohl der Kondensator als auch der Zündtrans- formator sind also geschützt. Besondere Vorkehrungen, um das im Hinblick auf die erlaubte Eigenerwärmung höchstzulässige Verhältnis von Einschaltdauer des Zündtransformators zu der Dauer eines Betriebszyklus der Feuerungsar_lage unter keinem Umstand zu überschreiten, brauchen also nicht getroffen zu werden, da die nötige Sicherheit durch den Wärmeschutzschalter gewährleistet ist. Die Verwendung des Wärmeschutzschalters ist insbesondere wichtig für Zündtransformatoren mit zusammengebautem Kondensator.
Die höchstzulässige Temperatur des letzteren liegt nämlich verhältnismässig weit unterhalb derjenigen vom Zündtransformator, so dass letzterer, wenn er unter Umständen für die erforderliche Sicherheit auf dauernde Kurzschlussfestigkeit berechnet werden muss, noch weiter überdimensioniert werden müsste, um die zulässige Kondensatortemperatur nicht zu überschreiten. Dank der erfindungsgemässen Ausbildung ist es weiter möglich, bei gleichen Primär- und Sekundärspulen, nur durch Änderung des Nebenschlusses am Magnetkern, einen Zündtransformator zu erhalten, der sowohl für Dauer- als auch für intermittierenden Betrieb verwendet werden kann.
Weiter ist besonders vorteilhaft, dass hierbei die gleichen Gussformen verwendet werden können. Im Gegensatz dazu unterscheiden sich die bekannten Zündtransformatoren für Dauer- und intermittierende Zündung auch in der Dimensionierung ihrer Spulen. Für die beiden Betriebsarten mussten bisher also unterschiedlich bemessene Zündtransformatoren bereitgestellt werden. Sie wurden entweder so bemessen, dass sie bei Dauerzündung keine zu hohe Temperatur erreichten, oder aber, wenn sie für intermittie- rende Zündung berechnet wurden, war ihre Dimen- sionierung derart, dass sie bei Dauerkurzschluss infolge zu hoher Eigenerwärmung zerstört wurden.
In letzterem Fall, wurde es überdies als nachteilig emp-
<Desc/Clms Page number 3>
Funden, dass es notwendig war den Prozentsatz der Betriebszeit, oder wie dies in gewissen Vorschriften ausgedrückt ist, der Spieldauer anzugeben, während welcher der Zündtransformator eingeschaltet bleiben durfte. Diesen Wert hatte man dann bei der Planung der Feuerungsanlage durch Treffen bestimmter Vorkehrungen einzuhalten, um die erforderliche Sicherheit gegen L7berhitzungsgefahr zu gewährleisten. Die in der Fig. 6 dargestellte Schaltungsweise ergibt den Vorteil, dass auch an der Schaltung der Teile im Giessharzkörper nichts geändert zu werden braucht, wenn dieser für grössere Leistungen verwendet wird.
<Desc / Clms Page number 1>
Ignition transformer The invention relates to an ignition transformer, that is to say a transformer which supplies a high ignition voltage for feeding a spark gap, which is preferably suitable for igniting gas or oil firing systems.
Ignition transformers are known in which both the coils and the magnetic core are encapsulated with casting resin. The required amount of casting resin is relatively large, which has a negative effect on their price and space requirements. Furthermore, in this embodiment, so great shrinkage stresses can arise in the casting resin during cooling that cracks form in the casting resin body which start from the edges of the core. The required dielectric strength of the high-voltage coil against earth, in particular with respect to the earthed core, can be lost as a result.
Special precautions must therefore be taken so that the material shrinkage can take effect during cooling without cracking.
The aim of the invention is to circumvent these disadvantages and is characterized in that the coils of the ignition transformer with parallel axes are arranged on their own in a cast resin body made of heat-resistant synthetic resin and the cast resin body is provided with openings running parallel to one another for inserting iron core legs, with each one of these openings leads through one of the coils and one is located between the coils.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. They show: FIG. 1 a plan view of an ignition transformer in a schematic representation, FIG. 2 a side view of FIG. FIG. 3 shows a section along the line A-A in FIG. 4 shows a further alternative, also according to the section line A-A in FIG. 1, FIG. 5 shows a perspective illustration of the embodiment of the ignition transformer according to FIGS. 1, 2,
3 and 6 a circuit diagram.
In FIG. 1, 1 denotes a cast resin body made of heat-resistant synthetic resin, in which a primary coil 2 and a secondary coil 3 are embedded. The coils 2 and 3 are arranged so that their axes are parallel. The cast resin body 1 is provided with three parallel openings 4, 5, 6, the openings 4 and 5 leading through the coils 3 and 2, respectively, and the opening 6 lying between the openings 4 and 5. The legs of two E-shaped iron cores 7, 8 are inserted into these openings.
The outer legs of the two iron cores located in the openings 4 and 5 butt against one another snugly, while the legs located in the opening 6 are shorter so that their free ends do not touch and an air gap 9 remains. The size of the magnetic shunt is influenced by the choice of the length of this air gap. The two middle legs of the two iron cores 7, 8 located in the opening 6 are each provided with an opening 10, into which the arms of a magnetically non-conductive metal clip (12 see FIG. 3) engage, which holds the two iron cores 7, 8 together . The cast resin body 1 has a slot 13 through which the clip is passed.
Two sockets 14 sunk into the cast resin body, which are connected to the ends of the secondary coil 3, serve as high-voltage terminals. This design of the high-voltage connection provides the insulation required for the high secondary open circuit voltage. Special high voltage insulators
<Desc / Clms Page number 2>
are therefore unnecessary. The threaded sockets 15 convey the feed line to the primary coil 2, while the threaded sockets 16 are used to fasten the ignition transformer on a base.
The two iron cores 7, 8, the center tap of the secondary coil 3 and the housing of a suppression capacitor (not shown) are connected to a ground connection 17 in a manner not shown. The latter is housed in a recess 18 in the cast resin body. Another recess 19 is used to accommodate a thermal circuit breaker, also not shown.
In FIG. 4, an alternative for fastening the two iron cores 7, 8 is shown. In the cast resin body 1, openings 20 and recesses 21 are arranged, which serve as supports for pins 22 which are passed through openings in the middle legs of the two iron cores 7, 8, whereby they press against the wall of these openings and the two iron cores 7 , Hold 8 pressed against each other.
FIG. 5 shows, in a perspective view, an embodiment of the ignition transformer shown schematically in FIGS. 1, 2 and 3 prior to assembly. Corresponding parts are indicated here with the same reference symbols. In order to achieve the exchangeability of the magnetic core in a simple manner, the core parts 7, 8 are held together by a magnetically non-conductive metal clamp 12 in this embodiment, in that their arms engage in the openings 10 of the core parts 7, 8.
The clamp 12 is passed through a slot 13 in the cast resin body 1. During assembly, it is fastened to the cast resin body with screws 23, 24 which are screwed into the threaded bushings 17 received in the cast resin body. One of the threaded bushings 17 is earthed, so that the core parts 7, 8 are also earthed via the clamp 12. The housing of an interference suppression capacitor 25, which is located in a recess 18 and the center tap of the secondary coil 3, is routed to the same threaded bushing 17 for grounding. This can be seen from the circuit diagram in FIG. The primary coil 2 is connected to threaded bushings 26, 27 and 28.
A heat protection switch 29 built into the housing of the capacitor 25, in the form of a button thermostat, is connected between a mains connection terminal 30 or 31 and the terminal 26 connected to one end of the primary coil 2. It disconnects the ignition transformer from the mains if the temperature of the capacitor becomes excessively high. The other mains connection terminals 27, 28 are located at the other end of the primary coil 2. The mains connection terminals 30, 31 are also designed in the form of threaded sockets.
Depending on the installation conditions, the ignition transformer is connected to the supply network either with the terminals 28, 31 or with the terminals 27, 30 located on the other side of the cast resin body. The described design of the ignition transformer has the advantage that the required amount of casting resin is kept low and, without special precautions having to be taken, cracking does not occur. A particular advantage of the described design of the ignition transformer is the easy interchangeability of the core.
The same cast resin body, with the same coils, can consequently be used with intermittent operation of the ignition transformer for higher spark powers than that which is permissible with these coils for continuous operation. Magnetic cores with a larger air gap are then provided, in which a larger part of the flux flows through the outer limbs that lead through the secondary coil. Since the ignition transformer is only used for intermittent short-circuit operation in this case, it can cool down in the load breaks so that it does not become impermissibly warm.
In the event that there is a risk of overheating, the thermal protection switch is activated, which disconnects the ignition transformer from the mains by opening its contacts. Both the capacitor and the ignition transformer are therefore protected. Special precautions do not need to be taken under any circumstances to ensure that the maximum permissible ratio of the duty cycle of the ignition transformer to the duration of an operating cycle of the firing system is not exceeded with regard to the permitted self-heating, since the necessary safety is guaranteed by the thermal protection switch. The use of the thermal circuit breaker is particularly important for ignition transformers with an assembled capacitor.
The maximum permissible temperature of the latter is in fact relatively far below that of the ignition transformer, so that the latter, if it has to be calculated for the required safety on permanent short-circuit strength under certain circumstances, would have to be further overdimensioned in order not to exceed the permissible capacitor temperature. Thanks to the design according to the invention, it is also possible, with the same primary and secondary coils, only by changing the shunt on the magnet core, to obtain an ignition transformer that can be used for both continuous and intermittent operation.
It is also particularly advantageous that the same casting molds can be used here. In contrast to this, the known ignition transformers for continuous and intermittent ignition also differ in the dimensioning of their coils. In the past, differently sized ignition transformers had to be provided for the two operating modes. They were either dimensioned so that they did not reach too high a temperature with continuous ignition, or, if they were calculated for intermittent ignition, their dimensioning was such that they were destroyed in the event of a permanent short circuit due to excessive self-heating.
In the latter case, it was also felt to be disadvantageous.
<Desc / Clms Page number 3>
Found that it was necessary to indicate the percentage of the operating time, or as this is expressed in certain regulations, the cycle time during which the ignition transformer was allowed to remain switched on. This value then had to be adhered to when planning the combustion system by taking certain precautions in order to ensure the necessary safety against the risk of overheating. The circuit shown in FIG. 6 has the advantage that nothing needs to be changed on the circuitry of the parts in the cast resin body if this is used for greater power.