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Zündeinrichtung für Gasbrenner Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige elektrische Zünd- und Sicherheitsvorrichtung für Gasbrenner, bei der neben einem Hauptbrenner ein zu dessen Zündung dienender Hilfsbrenner vorgesehen und in dessen Gasweg ein von Hand betätigtes Ventil zum Absperren des Zünd-Gasstroms eingeschaltet ist, mit einer elektrisch betätigten Zündeinrichtung für den Hilfsbrenner.
Es sind bereits verschiedene Zünd- und Sicherheitsvorrichtungen für Gasbrenner bekannt. Bei diesen Zündeinrichtungen wird die Zündflamme entweder von Hand, mit einer Glühspirale oder aber mit einem Hochspan- nungs-Schlagfunkenzünder entzündet. Zum Ingangsetzen dieser Einrichtung sind stets zwei Handgriffe notwendig. Einmal muss die Zündgasleitung geöffnet und zum andern gleichzeitig die Zündung von Hand oder aber die Betätigung einer der vorgenannten Zündeinrichtungen erfolgen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die bekannten Zünd- und Sicherheitseinrichtungen wesentlich zu vereinfachen. Sie besteht darin, dass die Betätigungseinrichtung für das in der Gasleitung des Hilfsbrenners angeordnete Ventil gleichzeitig als Schalter für die elektrische Zündeinrichtung des Brenners dient. Bei einer Zündein- richtung nach der vorliegenden Erfindung kann somit die Gasfeuerung durch Betätigen des einzigen Schalters, der sowohl als Druck- als auch als Dreh- und Kippschalter ausgebildet sein kann, in und ausser Betrieb gesetzt werden.
Vorzugsweise ist das in der Gasleitung des Hilfsbrenners eingeschaltete Ventil als von einem von der Flamme des Hilfsbrenners beeinfluss- ten Flammenwächter elektrisch gesteuertes Magnetventil ausgebildet. Der Flammenwächter kann beispielsweise in einfacher Weise als von der Zündflamme des Hilfsbrenners beeinflusstes Thermoelement ausgebildet sein. Weiter kann der Ventilteller des zum Absperren des Gasweges zum Hilfsbrenner dienenden Ventils mit einem Stössel verbunden sein, der mit einem zum Ein- und Ausschalten der Zündeinrichtung des Hilfsbrenners dienenden Schalter zusammenwirkt.
Dieser Schalter ist zweckmässig als Druckknopf ausgebildet und kann mit einem weiteren Schalter zusammenwirken, der nach dem Zünden des Hilfsbrenners und Ansprechen des durch den Flammenwächter beeinflussten Ventils anspricht und über ein Magnetventil den Gasweg zum Hauptbrenner öffnet.
Die elektrische Zündeinrichtung für den Hilfsbrenner kann unter Verwendung eines Zündtrafos oder einer Widerstandskondensatorschaltung aus einer Kombination von Zündspule und Thermorelais bestehen. Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung lässt sich nicht nur sehr einfach bedienen, sie hat darüber hinaus den Vorzug grösstmöglicher Sicherheit. So wird z. B. bei einer entsprechenden Ausführung der erfindungsgemäs- sen Einrichtung der Hauptbrenner nicht nur bei Störungen der Stromversorgung, sondern auch bei Störungen in der Gasversorgung und auch bei Störungen in der Zündeinrichtung selbsttätig ausgeschaltet.
Auch kann die Zünd- und Sicherheitseinrichtung in einfacher Weise durch entsprechende Betätigung des mit dem Magnetventil in Verbindung stehenden Schalters ausser Betrieb gesetzt werden.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zünd- und Sicherheitseinrichtung für Gasbrenner in schematischer Darstellung, und zwar zeigt Fig. 1 ein Schaltbild der Zündeinrichtung Fig. 2 bis 4 die Schalterstellungen und Kontaktfolgen des Betätigungsknopfes der Zündvorrichtung nach Fig. 1 in den Betriebspunkten Aus , Zündstellung und Betriebsstellung .
Ein an eine Gasleitung 1 angeschlossener Haupt-
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brenner 2 ist von dieser durch ein Magnetventil 3 getrennt, welches in stromlosem Zustand geschlossen ist. Von dem nicht abgesperrten Teil der Gasleitung 1 zweigt eine Zündgasleitung 4 ab, die zum Gehäuse 5 eines an sich bekannten thermoelektrischen Zündsiche- rungsventils führt. Der Ventilteller 6 des Zündsiche- nungsventils wird im Ruhezustand durch die Feder 7 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt, wodurch der Gasweg durch die Leitung 9 zum Zündbrenner 10 gesperrt wird.
Der Ventilteller 6 ist mit einem Stössel 11 verbunden, der mit seinem oberen Ende 12 mit dem Betätigungs- Icnopf 13 zusammenwirkt. Der Stössel 11 ist mit einem Führungsstift 14 versehen, der in einem Längsschlitz 15 des Betätigungsknopfes 13 gleitet und diesen gegen die Kraft einer Feder 16 in der Stellung Aus festhält. In dieser Stellung sind die Kontakte der Schalter 17 und 18 geöffnet.
Mit 19 ist eine Wechselstromquelle bezeichnet, die die erfindungsgemässe Zünd- und Sicherheitsvorrichtung speist. Wenn der Betätigungsknopf 13 in seine Endstel- lung Zündung -gedrückt wird (vgl. Fig. 3), so schlies- sen die Kontakte des Schalters 17. Gleichzeitig wird der Stössel 11 gegen die Kraft der Feder 7 in das Gehäuse des Zündsicherungsventils 5 bis zum Anschlag hineingedrückt. Das untere Ende des Stössels 11 ist als Weicheisenanker 20 ausgebildet, der bei diesem Anschlag fest auf dem Kern des Elektromagneten 21 zur Auflage kommt.
Nunmehr kann über die Zündgasleitung 4 in die Leitung 9 zum Zündbrenner 10 Gas strömen und dort zunächst noch kurze. Zeit urgezündet austreten.
Von der Wechselstromquelle 19 über die Kontakte des Schalters 17, über den Gleichrichter 22 und den Widerstand 23 fliesst nun ein Strom zum Kondensator 24 und lädt diesen auf. Weiter fliesst Strom über einen zweiten Strompfad durch das Thermorelais 25 zur Stromquelle 19. Sobald dieses genügend aufgeheizt ist, öffnet der Kontakt 26, und es schliesst gleichzeitig der zweite Kontakt 27 des Thermorelais 25.
Hierdurch wird der Stromkreis zwischen Kondensator 24 und der Primärwicklung 28 der Zündspule 29 kurzgeschlossen, so dass sich der Kondensator mit einem kräftigen Strom- stoss entladen kann, der in der Sekundärwicklung 30 der Zündspule 29 eine Hochspannung induziert, die sich über das Zündkabel 31 und die Zündelektrode 32 in Form eines Funkens zur Zündbrennerdüse 10 entlädt und über diese und die Leitung 9 als Rückleitermasse abgeleitet wird. Das am Zündbrenner 10 ausströmende Gas wird durch diesen ersten überspringenden Funken im Normalfall entzündet.
Das stromlos gewordene Thermorelais 25 hat sich inzwischen wieder abgekühlt. Dadurch sind die Kontakte 26 und 27 in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt. Danach kann sich der Kondensator 24 erneut aufladen und das Thermorelais 25 erneut erwärmen, so dass in der Folge eine weitere Funkenentladung zwischen Zündelektrode 32 und Zündbrennerdüse 10 erfolgt. Die so in zeitlichen Abständen stattfindende Funkenzündung wird solange fortgesetzt, als der Betätigungsknopf 13 in seiner Zündstellung belassen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass das Zündgas in jedem Fall gezündet wird.
Sobald das aus der Zündbrennerdüse 10 austretende Zündgas entzündet worden ist, erwärmt die Zündflamme das Thermoelement 33, und der im Thermoelement entstehende Strom erregt den Elektromagneten 21. Der bisher von Hand über den Betätigungsknopf 13 und den Stössel 11 an den Elektromagneten 21 angedrückte Weicheisenanker 20 wird durch das entstandene Magnetfeld in der Anschlagstellung festgehalten, so dass der Betätigungsknopf 13 losgelassen werden kann. Da der Ventilteller 6 vom Ventilsitz 8 abgehoben bleibt, kann weiterhin Zündgas zum Zündbrenner 10 fliessen, so dass die Zündflamme weiterbrennt.
Im übrigen entspannt sich nach dem Loslassen des Betätigungsknopfes 13 die Feder 16 und hebt den Betätigungsknopf vom oberen Ende des Stössels 11 ab. Der Führungsstift 14 gleitet in dem Längsschlitz 15 bis zu dessen unterem Anschlag und hält den Betätigungs- lcnopf 13 in der Stellung Betrieb fest. Dadurch ist der Schalter 17 geöffnet und die Funkenzündeinrichtung abgeschaltet. Durch die Ausdehnung der Feder 16 hat sich aber der Schalter 18 geschlossen, wodurch Spannung an das Magnetventil 3 gelegt wird. Sofern die Kontakte des Reglers 34 geschlossen sind, hält er die Spule 35 des Magnetventils 3 oben und öffnet das Magnetventil 3.
Dadurch fliesst durch den Hauptbrenner 2 Gas, das sich an der Flamme des Zündbrenners entzündet. Die Sicherheitseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung wirkt bei Störungen in der Stromversorgung in der Weise, dass bei Wegfall der Spannung das Magnetventil 3 schliesst und damit den Hauptbrenner 2 abschaltet. Bei Gasmangel, d. h. bei schrumpfender Zündflamme und Gefahr einer unsicheren Überzündung vom Zündbrenner 10 zum Hauptbrenner 2, bewirkt ein Abfall der Spannung des Thermoelements 33 eine Schwächung des Feldes des Elektromagneten 21, so dass der Ventilteller 6 durch die Feder 7 angehoben und der Betätigungsknopf 13 durch den Stössel 11 in die Aus Stellung gedrückt wird.
Dadurch wird der Schalter 18 geöffnet, die Spule 35 des Magnetventils 3 stromlos, wodurch das Magnetventil 3 schliesst und den Hauptbrenner 2 absperrt.
Bei Ausfall des Thermorelais 33 oder einer Störung in dessen Leitung und bei Störungen am Elektromagneten 21 kann beim Einschaltvorgang das Magnetventil 3 nicht öffnen, da beim Loslassen des Betätigungsknopfes 13 der Weicheisenanker 20 vom Elektromagneten 21 nicht festgehalten wird, so dass der Stössel 11 durch die Kraft der Feder 7 zurückgedrückt und die Betriebsstellung, in der der Schalter 18 schliesst (vgl. Fig. 3), nicht erreicht werden kann. Bleibt die Zündflamme wegen eines Fehlers in der Hochspannungszündeinrichtung nach der Betätigung des Betätigungsknopfes 13 aus, so kann im Thermoelement 33 kein Strom erzeugt werden.
Dadurch kann aber auch der Schalter 18 und damit das Magnetventil 3 nicht geöffnet werden.
Im übrigen kann der Schalter 18 nur dann geschlossen und damit der Gasweg über das Magnetventil 3 zum Hauptbrenner freigegeben werden, wenn die Feder 16 ganz entspannt ist. Wird der Betätigungsknopf 13 in der Zündstellung blockiert (beispielsweise, wenn die Feder 16 gebrochen ist, oder das obere Ende 12 des Stössels 11 oder aber der Führungsstift 14 klemmen), so arbeitet die Funkenzündeinrichtung bei geschlossenem Magnetventil 3, wodurch keine Gefahr entsteht.
Sollen Haupt- und Zündbrenner ausser Betrieb gesetzt werden, so ist es lediglich erforderlich, den Betätigungsknopf 13 herauszuziehen, wobei die Zugkraft des Elektromagneten 20 leicht von Hand zu überwinden und die Vorrichtung in den Aus -Stellung (Fig. 2) zurückzuführen ist.
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Ignition device for gas burners The present invention relates to an automatic electrical ignition and safety device for gas burners in which, in addition to a main burner, an auxiliary burner is provided for its ignition and in whose gas path a manually operated valve is switched on to shut off the ignition gas flow an electrically operated ignition device for the auxiliary burner.
Various ignition and safety devices for gas burners are already known. With these ignition devices, the ignition flame is ignited either by hand, with a glow coil or with a high-voltage impact spark igniter. Two steps are always required to start this device. On the one hand, the ignition gas line must be opened and, on the other hand, manual ignition or activation of one of the aforementioned ignition devices must take place at the same time.
The present invention aims to simplify the known ignition and safety devices significantly. It consists in the fact that the actuation device for the valve arranged in the gas line of the auxiliary burner simultaneously serves as a switch for the electrical ignition device of the burner. In an ignition device according to the present invention, the gas firing can thus be switched on and off by actuating the single switch, which can be designed both as a pressure switch and as a rotary and toggle switch.
The valve switched on in the gas line of the auxiliary burner is preferably designed as a solenoid valve that is electrically controlled by a flame monitor influenced by the flame of the auxiliary burner. The flame monitor can, for example, be designed in a simple manner as a thermocouple influenced by the pilot flame of the auxiliary burner. Furthermore, the valve disk of the valve used to shut off the gas path to the auxiliary burner can be connected to a plunger which interacts with a switch used to switch the ignition device of the auxiliary burner on and off.
This switch is expediently designed as a push button and can interact with another switch that responds after the auxiliary burner has been ignited and the valve influenced by the flame monitor has responded and opens the gas path to the main burner via a solenoid valve.
The electrical ignition device for the auxiliary burner can consist of a combination of ignition coil and thermal relay using an ignition transformer or a resistor capacitor circuit. The device according to the present invention is not only very easy to operate, it also has the advantage of being as safe as possible. So z. For example, with a corresponding embodiment of the device according to the invention, the main burner is automatically switched off not only in the event of faults in the power supply, but also in the event of faults in the gas supply and also in the event of faults in the ignition device.
The ignition and safety device can also be put out of operation in a simple manner by appropriate actuation of the switch connected to the solenoid valve.
The drawing shows, as an embodiment of the invention, an ignition and safety device for gas burners in a schematic representation, namely: Fig. 1 shows a circuit diagram of the ignition device Figs. 2 to 4 the switch positions and contact sequences of the actuation button of the ignition device according to Fig. 1 in the operating points Off, Ignition position and operating position.
A main connected to a gas line 1
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burner 2 is separated from this by a solenoid valve 3, which is closed when de-energized. An ignition gas line 4 branches off from the part of the gas line 1 that is not shut off and leads to the housing 5 of a known thermoelectric ignition safety valve. The valve disk 6 of the ignition safety valve is pressed in the idle state by the spring 7 against the valve seat 8, whereby the gas path through the line 9 to the pilot burner 10 is blocked.
The valve disk 6 is connected to a plunger 11 which, with its upper end 12, interacts with the actuating button 13. The plunger 11 is provided with a guide pin 14 which slides in a longitudinal slot 15 of the actuating button 13 and holds it in the off position against the force of a spring 16. In this position, the contacts of switches 17 and 18 are open.
With an alternating current source 19 is designated, which feeds the ignition and safety device according to the invention. When the actuating button 13 is pressed into its ignition end position (cf. FIG. 3), the contacts of the switch 17 close. At the same time, the plunger 11 is pushed against the force of the spring 7 into the housing of the ignition safety valve 5 up to Stop pushed in. The lower end of the plunger 11 is designed as a soft iron armature 20, which comes to rest firmly on the core of the electromagnet 21 when this stop occurs.
Gas can now flow through the ignition gas line 4 into the line 9 to the ignition burner 10 and there initially still briefly. Time to escape.
From the alternating current source 19 via the contacts of the switch 17, via the rectifier 22 and the resistor 23, a current now flows to the capacitor 24 and charges it. Current also flows via a second current path through the thermal relay 25 to the current source 19. As soon as this is sufficiently heated, the contact 26 opens and the second contact 27 of the thermal relay 25 closes at the same time.
This short-circuits the circuit between the capacitor 24 and the primary winding 28 of the ignition coil 29, so that the capacitor can discharge with a powerful surge of current that induces a high voltage in the secondary winding 30 of the ignition coil 29, which is spread across the ignition cable 31 and the Ignition electrode 32 discharges in the form of a spark to the ignition burner nozzle 10 and is discharged via this and the line 9 as return conductor ground. The gas flowing out at the pilot burner 10 is normally ignited by this first jump spark.
The thermal relay 25, which has become de-energized, has now cooled down again. As a result, the contacts 26 and 27 have returned to their original position. Thereafter, the capacitor 24 can recharge and heat the thermal relay 25 again, so that a further spark discharge subsequently takes place between the ignition electrode 32 and the ignition burner nozzle 10. The spark ignition taking place at time intervals is continued as long as the actuating button 13 is left in its ignition position. This ensures that the ignition gas is ignited in any case.
As soon as the ignition gas emerging from the pilot burner nozzle 10 has been ignited, the pilot flame heats the thermocouple 33, and the current generated in the thermocouple excites the electromagnet 21. The soft iron armature 20, which was previously pressed against the electromagnet 21 by hand via the actuating button 13 and the plunger 11 held in the stop position by the resulting magnetic field, so that the actuating button 13 can be released. Since the valve disk 6 remains lifted from the valve seat 8, ignition gas can continue to flow to the pilot burner 10, so that the pilot flame continues to burn.
Moreover, after the actuation button 13 is released, the spring 16 relaxes and lifts the actuation button from the upper end of the plunger 11. The guide pin 14 slides in the longitudinal slot 15 up to its lower stop and holds the actuating button 13 in the operating position. As a result, the switch 17 is opened and the spark ignition device is switched off. However, due to the expansion of the spring 16, the switch 18 has closed, whereby voltage is applied to the solenoid valve 3. If the contacts of the controller 34 are closed, it holds the coil 35 of the solenoid valve 3 up and opens the solenoid valve 3.
This causes gas to flow through the main burner 2, which is ignited by the flame of the pilot burner. The safety device according to the present invention acts in the event of malfunctions in the power supply in such a way that when the voltage fails, the solenoid valve 3 closes and thus switches off the main burner 2. If there is insufficient gas, i. H. In the event of a shrinking pilot flame and the risk of unsafe ignition from the pilot burner 10 to the main burner 2, a drop in the voltage of the thermocouple 33 weakens the field of the electromagnet 21, so that the valve disc 6 is raised by the spring 7 and the actuating button 13 by the plunger 11 in the off position is pressed.
As a result, the switch 18 is opened, the coil 35 of the solenoid valve 3 is de-energized, whereby the solenoid valve 3 closes and the main burner 2 shuts off.
If the thermal relay 33 fails or there is a malfunction in its line and malfunctions in the electromagnet 21, the solenoid valve 3 cannot open during the switch-on process, since when the actuating button 13 is released, the soft iron armature 20 is not held by the electromagnet 21, so that the plunger 11 is driven by the force the spring 7 is pushed back and the operating position in which the switch 18 closes (see FIG. 3) cannot be reached. If the ignition flame fails to appear due to a fault in the high-voltage ignition device after actuation of the actuating button 13, no current can be generated in the thermocouple 33.
As a result, however, the switch 18 and thus the solenoid valve 3 cannot be opened either.
Otherwise, the switch 18 can only be closed and thus the gas path via the solenoid valve 3 to the main burner can only be released when the spring 16 is completely relaxed. If the actuating button 13 is blocked in the ignition position (for example, if the spring 16 is broken, or the upper end 12 of the plunger 11 or the guide pin 14 is jammed), the spark ignition device works when the solenoid valve 3 is closed, which poses no danger.
If the main and pilot burners are to be put out of operation, it is only necessary to pull out the actuating button 13, the tensile force of the electromagnet 20 being easily overcome by hand and the device being returned to the off position (FIG. 2).
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