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Die
Erfindung betrifft eine thermoelektrische Zündsicherung mit einem Ventilgehäuse und
einem Taster, der über
einen Stift auf ein Magnetventil eines Magnetventileinsatzes wirkt,
wobei das Magnetventil in Wirkverbindung mit einem Anker steht,
die im gedrückten
Zustand des Tasters im Kontakt mit einem Elektromagneten steht,
und wobei die Zündsicherung
eine elektrische Zündeinrichtung
aufweist, die mit mindestens einem Massekontakt elektrisch leitend
mit dem Ventilgehäuse
verbunden ist.
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Solche
thermoelektrische Zundsicherungen stellen sicher, dass bei gasbetriebenen
Brennern der Hauptgasstrom erst freigegeben wird, wenn eine Zündflamme
sicher gezündet
ist.
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Dazu
muss für
circa 10 s mit Hilfe eines Tasters über einen Stift ein Anker gegen
eine Federkraft auf einen Elektromagneten gedrückt werden. Dabei wird ein
Magnetventil geöffnet,
welches den Weg für ein
Zündgas
freigibt, während
der Weg für
einen Hauptgasstrom durch ein weiteres Ventil verschlossen wird.
Gleichzeitig wird ein Stromkreis geschlossen, welcher ein Zündfunkenband
bewirkt, mit welchem das Zündgas
der Zündflamme
an einem Zündbrenner
entzündet
wird.
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Die
Zündflamme
beheizt ein Thermoelement. Das Thermoelement ist mit dem Elektromagneten
des Magnetventils verbunden. Der Thermostrom bewirkt die Erregung
des Elektromagneten, wodurch ein Anker gehalten wird. Der Elektromagnet kann
dabei als U-Magnet, der Anker als Ankerplatte ausgeführt sein.
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Nach
dem Loslassen des Tasters bleibt das Magnetventil somit offen. Weiterhin
wird das zweite Ventil für
den Hauptgasstrom geöffnet,
welcher sich im Brenner an der Zündflamme
entzündet.
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Zum
Schließen
des für
das Zündfunkenband notwendigen
Stromkreises wird beim Drücken
des Tasters ein am Stift montiertes Kontaktblech gegen eine mit
der elektrischen Zündeinrichtung
verbundenen Kontaktfeder gedrückt.
Es bildet sich so ein Strompfad, ausgehend von der elektrischen
Zündeinrichtung über die
Kontaktfeder, das Kontaktblech, den Stift, die Führungsbuchse des Stiftes und
dem mit dem Masseanschluss der elektrischen Zündeinrichtung verbundenen Ventilgehäuse aus.
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Bei
dieser Anordnung muss aus Toleranzgründen sichergestellt sein, dass
der Kontakt zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktblech circa 1
bis 3 mm, bevor der Anker an dem Elektromagneten anliegt, geschlossen
wird.
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Diese
Anforderung hat sich für
die fehlerfreie Bedienung der thermoelektrischen Zündsicherung als
nachteilig herausgestellt. Sobald das Kontaktblech die Kontaktfeder
berührt,
wird der Zündvorgang
mit dem für
den Bediener hörbaren
und sichtbaren Zündfunkenband
gestartet. Weiterhin bewirkt die Kontaktfeder einen Krafanstieg
für den
Tastendruck. Diese Kombination wird von den Bedienern des Gerätes häufig für das Ende
des Tastenweges interpretiert. Der Anker wird somit nicht gegen
den Elektromagneten gedrückt
und bleibt in einem Abstand von circa 1 bis 3 mm davon entfernt.
Nach dem Loslassen des Tasters wird er daher trotz brennender Zündflamme
nicht vom Elektromagneten gehalten und das Magnetventil schließt sich
wieder, wodurch die Zündflamme
erlischt und der Brenner nicht gezündet wird. Durch diesen Bedienfehler
kommt es zu Reklamationen:
Aus der Druckschrift AT 301 119
ist eine thermoelektrische Zündsicherung
mit einem Ventilgehäuse
und einem Taster, der über
einen Stift auf ein Magnetventil eines Magnetventileinsatzes wirkt,
bekannt: Das Magnetventil steht dabei in Wirkverbindung mit einem
Anker, der in gedrücktem
Zustand des Tasters in Kontakt mit einem Elektromagneten steht.
Die Zündsicherung
weist außerdem
eine elektrische Zündeinrichtung
auf, die mit mindestens einem Massekontakt elektrisch leitend mit
dem Ventilgehäuse
verbunden ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine thermoelektrische Zündsicherung
der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, bei der obiger Bedienfehler sicher vermieden wird.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass bei gedrücktem
Taster ein Stromlaufpfad von dem Massekontakt der elektrischen Zündeinrichtung
ausgehend über
das Ventilgehäuse,
den Magnetventileinsatz und den Stift gebildet ist, wobei der Stift
elektrisch mit dem zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung
verbunden ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stromlaufpfad
erst dann geschlossen wird, wenn der Taster voll durchgedrückt ist.
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Weiterhin
fühlt der
Benutzer einen festen Anschlag und das Funkenband wird nur bei vollständig gedrücktem Taster
bewirkt. Es tritt kein vorzeitiger Kraftanstieg durch die Kontaktfeder
auf, der dem Benutzer das Ende des Bedienvorganges vortäuscht.
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Eine
bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass ein elektrischer Kontakt
zum Schließen
des Stromlaufpfades der elektrischen Zündeinrichtung zwischen dem
Elektromagneten und dem Anker des Magnetventileinsatzes ausgebildet
ist. Dadurch wird erreicht, dass beim Schliessen des Kontaktes der elektrischen
Zündeinrichtung
der Anker am Elektromagneten anliegt und somit nach erfolgter Zündung des
Zündbrenners
der Anker vom Elektromagneten sicher gehalten wird und das Magnetventil
geöffnet bleibt.
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In
einer Ausführungsform
ist die elektrische Verbindung zwischen dem Stift und dem zweiten
Pol der elektrischen Zündeinrichtung
dauerhaft über
das Kontaktblech verbunden. Dies geschieht vorzugsweise mit einer
Kabelverbindung. Diese hat den Vorteil, dass die gesamte Anordnung
toleranzlos die Funktion sicherstellt und eine Justierung der Kontaktfeder entfällt.
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Eine
besondere Konstruktion sieht vor, dass im nicht gedrückten Zustand
des Tasters und nach erfolgter Zündung
der Stromlaufpfad zwischen dem Stift und dem Magnetventil unterbrochen
ist. Dies hat den Vorteil, dass beim Loslassen des Tasters der Kontakt
geöffnet
wird, das Funkenband erlischt und die Zündsicherung in Funktion tritt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Stift gegenüber
dem Ventilgehäuse
elektrisch isoliert geführt.
Dadurch wird erreicht, dass der Stromlaufpfad nur geschlossen wird,
wenn der Taster bis in seine Endposition gedrückt ist.
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Eine
gute Isolierung des Stiftes zum Ventilgehäuse wird dadurch erreicht,
dass der Federteller und/oder die Buchse der Stiftführung und/oder
die Buchse des Ventils und/oder die Stiftführung und/oder das Ventil aus
elektrisch isolierendem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff,
ausgebildet sind.
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Eine
bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass der Eingangswiderstand
der elektrischen Zündeinrichtung
hochohmig ausgelegt ist. Dies kann nötig sein, da eine ausreichende
Haltekraft des Magneteinsatzes nur dann erreicht wird, wenn die
Oberflächen
des Elektromagneten und des Ankers sehr glatt sind. Diese glatten
Oberflächen
sind für
einen elektrischen Kontakt ungünstig,
da der Übergangswiderstand
hoch sein kann. Mit dieser Erfindungsvariante ist sichergestellt,
dass der Widerstand des Stromlaufpfades bei gedrücktem Taster immer klein gegenüber dem
Eingangswiderstand der elektrischen Zündeinrichtung ist und dadurch
der Spannungsabfall an der Kontaktstelle gering ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine Zündsicherung mit Magneteinsatz
gemäß dem Stand
der Technik und
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2 eine Zündsicherung mit Magneteinsatz
in der erfinderischen Ausgestaltung
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In 1 ist eine thermoelektrische
Zündsicherung 1,
wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schnitt und in
teils schematischer Darstellung gezeigt.
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Die
Zündsicherung 1 besteht
aus einem Ventilgehäuse 80,
welches einen Gaseinlass 81, einen Gasauslass 82 sowie
einen Gasauslass 83 aufweist. Der Gasauslass 82 ist über eine
Leitung mit einem Zündbrenner 120 einer
Gasheizungseinrichtung verbunden. Der Gasauslass 83 ist
mit einem Brenner 110 der Gasheizungseinrichtung, beispielsweise
einer Gas-Warmwassertherme verbunden. Weiterhin weist die Zündsicherung 1 eine
elektrische Zündeinrichtung 10 auf,
die über
einen Massekontakt 12 leitfähig mit dem Ventilgehäuse 80 verbunden
ist. Die Zündeinrichtung 10 besitzt
dabei eine Spannungsquelle 13, beispielsweise eine Batterie
sowie eine hier nicht näher
ausgeführte
Zündelektronik,
die im Zündbrenner 120 ein
Zündfunkenband
erzeugt, sobald die Zündeinrichtung 10 aktiviert
ist.
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Zur
Aktivierung der Zündeinrichtung 10 besitzt
die Zündsicherung 1 einen
Taster 20, der mit einem Stift 30 verbunden ist.
Der Stift 30 wird im Ventilgehäuse 80 mittels einer
Stiftführung 40 geführt. Unterhalb
des Tasters 20 befindet sich ein Kontaktblech 70,
welches leitfähig
mit dem Stift 30 verbunden ist. Das Kontaktblech 70 schließt beim
Betätigen des
Tasters 20 einen elektrischen Kontakt mit einer Kontaktfeder 11,
welche mit dem zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung 10 verbunden
ist.
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Das
Kontaktblech 70 wird mittels einer Feder 60, die
sich gegenüber
einem Ventil 100 abstützt,
und auf einen auf dem Stift 30 montierten Federteller 50 drückt, in
seiner Position gehalten.
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Das
Ventilgehäuse 80 besitzt
am unteren Ende eine Aufnahme 84 für einen Magnetventileinsatz 90.
Dieser besteht aus einem Magneteinsatz 93, der wiederum
aus einem Elektromagneten 95 und aus einem Anker 94 besteht,
die über
eine starre Verbindung in Wirkverbindung mit einem Magnetventil 91 steht,
welches im Ruhezustand eine Durchführung 85 im Ventilgehäuse 80 von
unten abdichtet. Das Magnetventil 91 stützt sich dabei über eine
Feder 92 vom Gehäuse
des Magneteinsatzes 93 ab. Der Elektromagnet 95 besitzt
eine hier nicht dargestellte Spule, die mit einem Thermoelement 150,
das sich am Zündbrenner 120 befindet,
elektrisch verbunden ist.
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Bei
Inbetriebnahme der Zündsicherung 1 muss
der Taster 20 für
ca. 10 Sekunden gedrückt werden.
Dabei drückt
der Stift 30 auf das Magnetventil 91, welches über die
starre Verbindung den Anker 94 an den Elektromagnet 95 andrückt. Durch
das Niederdrücken
des Magnetventils 91 wird erreicht, dass das durch den
Gaseinlass 81 einströmende Gas über den
Gasauslass 82 zum Zündbrenner 120 gelangen
kann. Das Ventil 100 dichtet dabei die Durchführung 85 von
oben ab, so dass zunächst
kein Gas durch den Gasauslass 83 zum Brenner 110 gelangen
kann. Weiterhin wird der Kontakt zwischen der Kontaktfeder 11 der
elektrischen Zündeinrichtung 10 und
dem Kontaktblech 70 geschlossen, so dass ein Stromlaufpfad 130 über die
Kontaktfeder 11, das Kontaktblech 70, den Stift 30,
die Stiftführung 40,
das Ventilgehäuse 80 und über den
Massekontakt 12 zur Spannungsquelle 13 der elektrischen
Zündeinrichtung 10 entsteht.
Dadurch wird über
die Zündeinrichtung 10 ein
Zündfunkenband
am Zündbrenner 120 erzeugt,
welches eine Zündflamme
zündet.
Die Zündflamme
beheizt dabei das Thermoelement 150, welches einen Thermostrom
erzeugt, welcher wiederum im Elektromagneten 95 eine Magnetkraft
erzeugt, die den Anker 94 anzieht.
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Beim
Loslassen des Tasters 20 bleibt nach erfolgter Zündung des
Zündbrenners 120 das
Magnetventil 91 geöffnet.
Der Taster 20 geht zusammen mit dem Kontaktblech 70,
durch die Federkraft der Feder 60 in die Ausgangsstellung
zurück
und unterbricht dabei den Kontakt zwischen dem Kontaktblech 70 und
der Kontaktfeder 11. Gleichzeitig öffnet das Ventil 100 die
Durchführung 85 und
gibt somit den Gasfluss durch den Gasauslass 83 zum Brenner 110 frei.
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Bei
dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung muss aus Toleranzgründen sichergestellt
werden, dass der Kontakt zur elektrischen Zündeinrichtung 10 ca.
1 bis 3 mm, bevor der Anker 94 am Elektromagneten 95 anliegt,
geschlossen wird. In der Praxis hat sich gezeigt, dass dadurch trotz
des hörbaren
und sichtbaren Funkenbandes und des gleichzeitigen Kraftanstiegs
infolge der Kontaktfeder 11 der Anker 94 nicht
am Elektromagneten 95 gehalten wird. Dadurch kommt es vor,
dass beim Loslassen des Tasters 20 das Magnetventil 91 infolge des
Abstandes zwischen Anker 94 und Elektromagneten 95 nicht
im geöffneten
Zustand gehalten wird und daher der Gaszustrom zum Zündbrenner 120 trotz
erfolgter Zündung
wieder unterbrochen wird. Dieser Bedienfehler führt zu Beanstandungen der Zündsicherung 1.
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2 zeigt eine Zündsicherung 1 in
erfinderischer Ausgestaltung.
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Gegenüber der
in 1 dargestellten Zündsicherung 1 ist
bei gedrücktem
Taster 20 ein Stromlaufpfad 130 von dem Massekontakt 12 der
elektrischen Zündeinrichtung 10 ausgehend über das
Ventilgehäuse 80,
den Magnetventileinsatz 90 und den Stift 30 ausgebildet.
Hierbei ist der Stift 30 dauerhaft elektrisch – im gezeigten
Ausführungsbeispiel
mittels einer Kabelverbindung 140 – zwischen dem Kontaktblech 70,
welches leitfähig
auf dem Stift 30 aufsitzt, und dem zweiten Pol der elektrischen
Zündeinrichtung 10 verbunden.
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Gemäß der Erfindung
wird beim Betätigen des
Tasters 20 erst der Stromlaufpfad 130 geschlossen,
wenn zwischen Elektromagneten 95 und dem Anker 94 des
Magneteinsatzes 90 ein elektrischer Kontakt hergestellt
ist. Dabei steht der Stift 30 im gedrückten Zustand elektrisch leitfähig über das
Magnetventil 91 mit dem Anker 94 in Kontakt.
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Der
Stift 30 ist bei dieser Anordnung gegenüber dem Ventilgehäuse 80 elektrisch
isoliert geführt. Dazu
ist der Federteller 50 aus einem elektrisch isolierenden
Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet. Ein elektrischer
Kontakt über
die Feder 60 zum Ventilgehäuse 80 wird dadurch
verhindert. Weiterhin weist die zur Führung des Stiftes 30 dienenden
Stiftführung 40 eine
Buchse 41 auf, die ebenfalls aus einem isolierenden Werkstoff,
vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet ist. Auch das Ventil 100 weist
in der gezeigten Ausführungsform
eine Buchse 101 auf, die den Stift 30 gegenüber dem
Ventilgehäuse 80 isoliert.
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Nach
erfolgter Zündung
wird beim Loslassen des Tasters 20 der Stromlaufpfad 130 zwischen
dem Stift 30 und dem Magnetventil 91 unterbrochen,
da der Anker 94 infolge der durch den Thermostrom erzeugten
Magnetkraft des Elektromagneten 95 gehalten wird. Es ist
damit sichergestellt, dass das Magnetventil 91 weiterhin
offen bleibt und damit der Zündbrenner 120 und
der Brenner 110 mit Gas versorgt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die elektrische
Zündeinrichtung 10 hochohmig
ausgelegt ist, was insbesondere dann erforderlich sein kann, wenn
zur Erreichung einer höheren
Haltekraft die Oberflächen
des Elektromagneten 95 und des Ankers 94 sehr
glatt, beispielsweise geläppt
ausgebildet sind und sich dadurch möglicherweise größere Übergangswiderstände ergeben.
Damit ist sichergestellt, dass der Widerstand des Stromlaufpfades 130 bei
gedrücktem
Taster 20 immer klein gegenüber dem Eingangswiderstand
der elektrischen Zündeinrichtung 10 ist.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass der Elektromagnet 95 und
der Anker 94 besondere Kontaktflächen aufweisen, beispielsweise
in Form von sehr gut leitfähigen
Metallflächen
und/oder in Form von rauhen Oberflächen, die bei Berührung einen sehr
niederohmigen elektrischen Kontakt ergeben.
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In
dieser Ausführungsform
der Zündsicherung 1 ist
erreicht, dass die Kontaktstelle zum Schliessen des Stromlaufpfades 130 räumlich von der
Kontaktstelle zum Öffnen
des Stromlaufpfades 130 getrennt ist.
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In
bevorzugter Ausgestaltung können
weitgehend bestehende Komponenten einer vorhandenen Zündsicherung 1 weiter
verwendet werden, was aufwändige Änderungen
in der Konstruktion vermeiden hilft. Weiterhin entfallen bei der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung
aufwändige
Justagearbeiten.