DE1213812B

DE1213812B - Fuel shut-off device, in particular gas shut-off device

Info

Publication number: DE1213812B
Application number: DEH45455A
Authority: DE
Inventors: Georg Hegwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-01-18
Filing date: 1954-01-18
Publication date: 1966-04-07

Description

Brennstoffabsperrvorrichtung, insbesondere Gasabsperrvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffabsperrvorrichtung, insbesondere Gasabsperrvorrichtung, die beim Erlöschen der Flamme in Wirkung tritt und in Verbindung mit einer elektrischen Zündeinrichtung steht, bestehend aus einem elektromagnetisch gesteuerten Brennstoffabsperrventil und aus in einen Stromkreis einschaltbaren Elektroden, deren Enden einen Zwischenraum voneinander aufweisen, der durch eine Flamme ionisierbar ist, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird, der das Öffnen des Brennstoffventils bewirkt oder zuläßt und das geöffnete Ventil in der Offenstellung hält, wobei nach dem Unterbrechen des Stromkreises zwischen den Elektroden das Brennstoffabsperrventil automatisch geschlossen wird, bei der ferner in den Stromkreis der Elektroden ein Spannungswandler derart eingeschaltet ist, daß seine Primärseite nur dann an Spannung liegt, wenn über die ionisierte Luftstrecke zwischen den Elektroden ein Strom fließt, und bei der der Spannungswandler auf der Sekundärseite bei eingeschaltetem Stromkreis über Leitungen einen Strom niederer Spannung zur Steuerung des Brennstoffabsperrventils abgibt, nach Patent 1017 557, für Feuerungsanlagen mit mindestens einem Hauptbrenner und einer Absperrvorrichtung in der Brennstoffzufuhrleitung zu diesem Brenner, sowie einem Zündbrenner, dessen Flamme einerseits den Hauptbrenner und andererseits die Luftstrecke zwischen den Elektroden ionisiert und der in seiner Brennstoffzufuhrleitung eine Absperrvorrichtung aufweist, die durch eine Handverstellvorrichtung entgegen der Wirkung einer Rückführkraft zu öffnen ist, wobei gleichzeitig eine elektromagnetisch betätigbare Steuereinrichtung in ihre Einschaltstellung gebracht wird.Fuel shut-off device, in particular gas shut-off device The invention relates to a fuel shut-off device, in particular gas shut-off device, which comes into effect when the flame is extinguished and is connected to an electrical ignition device, consisting of an electromagnetically controlled fuel shut-off valve and electrodes that can be switched into a circuit, the ends of which have a gap each other, which is ionizable by a flame, whereby a circuit is closed that causes or allows the opening of the fuel valve and holds the open valve in the open position, after the circuit between the electrodes is interrupted, the fuel shut-off valve is automatically closed, in the Furthermore, a voltage converter is switched on in the circuit of the electrodes in such a way that its primary side is only connected to voltage when a current flows through the ionized air gap between the electrodes, and in which the voltage converter on the secondary side when the circuit is switched on emits a low voltage current to control the fuel shut-off valve, according to patent 1017 557, for combustion systems with at least one main burner and a shut-off device in the fuel supply line to this burner, as well as a pilot burner, its flame on the one hand the main burner and on the other hand the air gap between the electrodes ionized and which has a shut-off device in its fuel supply line, which can be opened by a manual adjustment device against the action of a return force, while at the same time an electromagnetically actuated control device is brought into its on position.

Brennstoffabsperrvorrichtungen der genannten Art können wesentlich verbessert werden, wenn gemäß dem weiterentwickelten Erfindungsgedanken im Stromkreis des an den Spannungswandler angeschlossenen Elektromagnetventils für die Brennstoffzufuhr zum Hauptbrennner eine elektrische Schalteinrichtung vorgesehen ist, die beim Betätigen der Handverstelleinrichtung geöffnet und nach Wegfall der auf diese Einrichtung einwirkenden öffnungskraft geschlossen wird.Fuel shut-off devices of the type mentioned can be essential be improved if according to the further developed inventive concept in the circuit of the solenoid valve connected to the voltage converter for the fuel supply an electrical switching device is provided for the main burner, which when actuated the manual adjustment device opened and after the discontinuation of this device acting opening force is closed.

Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur der Aufbäu der Sicherheitsvorrichtung besonders einfach und billig, sondern auch die Bedienung besonders einfach wird, da nur eine einzige Bedienungshandhabe zu betätigen ist und dabei sämtliche notwendigen verschiedenartigen Schaltvorgänge ausgelöst werden.This ensures that not only the structure of the safety device particularly simple and cheap, but also the operation becomes particularly simple, because only a single operating handle has to be operated and all the necessary ones various switching processes are triggered.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einer schematisch dargestellten Feuerungsanlage veranschaulicht.In the drawing, the subject matter of the invention is a schematic illustrated combustion system illustrated.

In die durch einen Hahn 1 absperrbare Gaszufuhrleitung 2 ist eine Elektromagnetventil 4 eingebaut, welches die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 3 öffnet, sobald der zugehörige Stromkreis 6 und 6' geschlossen ist. In Gasströmungsrichtung vor dem Elektromagnetventil 4 ist eine Zündgasleitung 7 abgezweigt, die in einen Zündbrenner 8 mündet und Gas erhält, sobald der Absperrhahn 1 geöffnet wird.An electromagnetic valve 4 is built into the gas supply line 2 , which can be shut off by a tap 1, which opens the gas supply to the main burner 3 as soon as the associated circuit 6 and 6 'is closed. In the direction of gas flow upstream of the solenoid valve 4, a pilot gas line 7 is branched off, which opens into a pilot burner 8 and receives gas as soon as the shut-off valve 1 is opened.

Im Abstand vom Zündbrenner 8 ist eine Elektrode 9 als Anzündelektrode angeordnet. Im weiteren Abstand vom Zündbrenner sind zwei gegenüberliegende Elektroden 15 und 15' vorgesehen, zwischen deren einander zugekehrten Enden der Zwischenraum liegt, der durch die brennende Zündflamme 17 bzw. 17' ionisiert werden kann. Die Elektrode 15 ist an einen Transformator 12 angeschlossen, der durch einen im Nachfolgenden näher beschriebenen Schalter an das Netz 13 anschließbar ist und im eingeschalteten Zustand an die Elektrode 15 eine Spannung von beispielsweise 1000 Volt abgibt. Die Elektrode 9 ist durch einen Schalter 11, der durch Betätigen eines Druckknopfes 16 geschlossen werden kann, an Masse anschließbar, wodurch der Zündstromkreis geschlossen wird, so daß bei eingeschaltetem Transformator 12 zwischen den Elektroden 15 und 9 Zündfunken überspringen, welche die Zündbrennerflamme anzuzünden vermögen. Die Elektrode 15 dient hierbei also sowohl als Anzündelektrode als auch als Begrenzungselektrode für den zu ionisierenden Luftzwischenraum zwischen den Elektroden 15 und 15'. Die Elektrode 15' ist an die Primärspule eines Niederspannungstransformators 14 angeschlossen, die von dem über die lonisierungsstrecke zwischen den Elektroden 15 und 15' fließenden Strom durchflossen wird und in ihrer Sekundärspule eine Niederspannung induziert, die zum unmittelbaren Steuern der Brennstoffabsperrvorrichtung 4 für den Hauptbrenner 3 sowie der Brennstoffabsperrvorrichtung 31 für den Zündbrenner 8'dient.At a distance from the pilot burner 8, an electrode 9 is arranged as an ignition electrode. At a further distance from the pilot burner, two opposing electrodes 15 and 15 'are provided, between the ends facing each other there is the gap which can be ionized by the burning pilot flame 17 or 17'. The electrode 15 is connected to a transformer 12, which can be connected to the network 13 by a switch described in more detail below and, when switched on, delivers a voltage of 1000 volts to the electrode 15, for example. The electrode 9 can be connected to ground by a switch 11, which can be closed by pressing a push button 16, whereby the ignition circuit is closed so that when the transformer 12 is switched on, ignition sparks jump between the electrodes 15 and 9, which are able to ignite the pilot burner flame. The electrode 15 thus serves both as an ignition electrode and as a delimitation electrode for the air gap to be ionized between the electrodes 15 and 15 '. The electrode 15 'is connected to the primary coil of a low-voltage transformer 14, through which the current flowing over the ionization path between the electrodes 15 and 15' flows and induces a low voltage in its secondary coil, which is used to directly control the fuel shut-off device 4 for the main burner 3 as well as the fuel shut-off device 31 for the pilot burner 8 'serves.

Der verschiebbare Druckknopf 16 steht ferner durch eine Spindel 32 mit einer Kontaktschiene 33 in Verbindung, die in der Ausschaltstellung des Druckknopfes 16 von einer nicht dargestellten Rückführkraft gegen die Kontakte 34 im Stromkreis 6' des Elektromagnetventils 4 gedrückt wird. Beim Drücken auf den Druckknöpf 16 legt sich das über die Schiene 33 hinaus verlängerte Ende der Spindel 32 gegen eine zweite Kontaktschiene 35 und drückt diese gegen zwei Kontakte 36 im Anschlußstromkreis für den Transformator 12. Die Kontaktschiene 35 ist durch eine Spindel 37 mit dem Zündgasventil 31 verbunden, welches vor Inbetriebsetzen der Anlage von einer nicht dargestellten Rückführkraft in seiner Abschlußstellung gehalten wird. Mit der Spindel 37 ist noch eine Ankerplatte 38 verbunden, welche bei geöffnetem Zündgasventi131 an der Polfläche eines Elektromagneten, dessen Spule 39 an den vom Niederspannungstransformator 14 gespeisten Stromkreis 6 angeschlossen ist. Die vom Transformator 14 gelieferte Wechselstromniederspannung wird durch einen Gleichrichter 20 gleichgerichtet.The displaceable push button 16 is also connected by a spindle 32 to a contact bar 33 which, when the push button 16 is in the switched-off position, is pressed against the contacts 34 in the circuit 6 ′ of the solenoid valve 4 by a return force (not shown). When the push button 16 is pressed, the end of the spindle 32 extended beyond the rail 33 rests against a second contact rail 35 and presses it against two contacts 36 in the connection circuit for the transformer 12. The contact rail 35 is connected to the ignition gas valve 31 by a spindle 37 connected, which is held in its final position by a return force, not shown, before the system is started up. An armature plate 38 is also connected to the spindle 37 and, when the ignition gas valve 131 is open, on the pole face of an electromagnet whose coil 39 is connected to the circuit 6 fed by the low-voltage transformer 14. The alternating current low voltage supplied by the transformer 14 is rectified by a rectifier 20.

In Gasströmungsrichtung hinter dem Zündgasventil 31 ist nicht nur der Zündbrenner 8, sondern auch eine Abzweigleitung 40 angeschlossen. Diese Abzweigleitung führt über ein Ventil 41, das von einer Feder im Schließsinne belastet und von einem Wärmefühler 42 öffenbar ist, in eine Gasdüse 43, welche die Zündgasdüse 8 konzentrisch umgibt.In the gas flow direction behind the ignition gas valve 31, not only the ignition burner 8, but also a branch line 40 is connected. This branch line leads via a valve 41, which is loaded in the closing direction by a spring and can be opened by a heat sensor 42, into a gas nozzle 43 which concentrically surrounds the ignition gas nozzle 8.

In der Zeichnung ist die Anlage in der Ausschaltstellung dargestellt. Soll die Anlage in Betrieb genommen werden, so ist zunächst der Absperrhahn 1 zu öffnen und dann der Druckknopf 16 zu drücken. Beim Drücken auf den Druckknopf 16 wird die Kontaktschiene 33 von den Kontakten 34 abgehoben, wodurch der Stromkreis 6' des Elektromagnetventils 4 unterbrochen wird, so daß dieses Ventil nicht geöffnet werden kann. Ferner wird der Schalter 11 geschlossen und die Kontaktschiene 35 gegen die Kontakte 36 gedrückt, wodurch der Transformator 12 an das Netz 13 angeschlossen und der Zündstromkreis geschlossen wird, so daß nun zwischen den Elektroden 15 und 9 Anzündfunken überspringen. Gleichzeitig wird die Ankerplatte 38 gegen die Polfläche des Elektromagneten 39 gedrückt und das Zündgasventil 31 geöffnet. Das Gas kann nun aus der Zündgasleitung 7 zur Düse 8 strömen, wo von den zwischen den Elektroden 15 und 9 überspringenden Zündfunken die Zündflamme 17 angezündet wird.In the drawing, the system is shown in the switch-off position. If the system is to be put into operation, the shut-off valve 1 must first be opened and then the push button 16 must be pressed. When the push button 16 is pressed, the contact bar 33 is lifted from the contacts 34, whereby the circuit 6 'of the solenoid valve 4 is interrupted so that this valve cannot be opened. Furthermore, the switch 11 is closed and the contact bar 35 is pressed against the contacts 36, whereby the transformer 12 is connected to the network 13 and the ignition circuit is closed, so that ignition sparks now jump over between the electrodes 15 and 9. At the same time, the armature plate 38 is pressed against the pole face of the electromagnet 39 and the ignition gas valve 31 is opened. The gas can now flow from the ignition gas line 7 to the nozzle 8 , where the ignition flame 17 is ignited by the ignition sparks jumping between the electrodes 15 and 9.

Sobald die Zündflamme 17 brennt, fließt wegen der ionisierenden Wirkung dieser Flamme zwischen den Elektroden 15,15' ein Strom. Das hat zur Folge, daß die an den Niederspannungstransformator 14 angeschlossene Magnetspule 39 erregt und die Ankerplatte 38 festgehalten wird. Dadurch werden auch, entgegen der Wirkung der schon erwähnten Rückführkraft, die Kontaktschiene 35 auf den Kontakten 36 und. -das Zündgasyentil 3,1. in der Offenstellung gehalten. Jetzt kann der Druckknopf 1.6 losgelassen werden, wobei der Schalter 11 geöffnet und dadurch die Verbindung der Anzündelektrode 9 mit Masse unterbrochen und gleichzeitig die Schiene 33 freigegeben wird, so daß sie von ihrer Rückführkraft gegen die Kontakte 34 gedrückt wird. Dadurch wird der parallel zum Stromkreis 6 an den Niederspannungstransformator 14 angeschlossene Stromkreis 6' des Magnetventils 4 geschlossen und das Magnetventil 4 geöffnet. Das Gas kann jetzt zum Hauptbrenner 3 strömen, dessen Brennerflamme 22 von der bereits brennenden Zündflamme 17 angezündet wird.As soon as the pilot flame 17 burns, flows because of the ionizing effect this flame between the electrodes 15,15 'a current. As a result, the to the low voltage transformer 14 connected solenoid 39 energized and the anchor plate 38 is held. This also, contrary to the effect the already mentioned return force, the contact bar 35 on the contacts 36 and. -the ignition gas valve 3.1. held in the open position. Now the push button can 1.6 released, the switch 11 being opened and thereby the connection the ignition electrode 9 is interrupted with ground and at the same time the rail 33 is released so that it is pressed against the contacts 34 by its return force. Through this is the parallel to the circuit 6 connected to the low-voltage transformer 14 Circuit 6 'of the solenoid valve 4 is closed and the solenoid valve 4 is opened. That Gas can now flow to the main burner 3, the burner flame 22 of which is already removed burning pilot flame 17 is ignited.

Die beschriebene Anlage kann auch so ausgebildet sein, daß das Ventil 4 erst dann geöffnet wird, wenn die Spannung in den Stromkreisen 6 und 6' groß genug ist, so daß bei geringerer Spannung zwar die Magnetspule 39 erregt und der Anker 38 festgehalten wird, das Ventil 4 aber noch nicht geöffnet wird. Die unterschiedliche Spannung im Niederspannungsstromkreis des Transformators 14 kann durch Änderung des Querschnitts der Zündflamme erreicht werden. Wenn beim öffnen des Zündgasventils 31 auch das Steuerventil 41 offen ist, strömt durch die Leitung 40 auch Gas zur Düse 42. Dort tritt das Gas als ein die Zündflamme 17 umschließender Ringmantel aus, so daß eine Zündflamme 17' mit entsprechend stärkerem Querschnitt als die Zündflamme 17 entsteht. Während beim Brennen der Zündflamme die einander zugekehrten Enden der Elektroden 15 und 15' in einem gewissen Abstand vom Flammenmantel liegen, reicht dieser Flammenmantel beim Brennen der Flamme 17' mindestens bis in die Nähe der Elektrodenenden. Das hat zur Folge, daß der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 15 und 15' geringer ist. Es kann daher eine höhere Spannung von der Elektrode 15 zur Elektrode 15' fließen und zur Primärspule des Transformators 14 gelangen. Die in dieser Betriebsstellung vom Transformator 14 induzierte Spannung reicht aus, um nicht nur die Spule 39 in ausreichender Weise zu erregen, sondern auch das Elektromagnetventil 4 zu öffnen. Darauf wird in der schon erwähnten Weise die Hauptbrennerflamme 22 angezündet, worauf sich die Anlage in der Betriebsstellung befindet.The system described can also be designed in such a way that the valve 4 is only opened when the voltage in the circuits 6 and 6 'is large enough so that the solenoid 39 is energized and the armature 38 is held at a lower voltage Valve 4 is not yet opened. The different voltage in the low voltage circuit of the transformer 14 can be achieved by changing the cross section of the pilot flame. If the control valve 41 is also open when the ignition gas valve 31 is opened, gas also flows through the line 40 to the nozzle 42. There the gas emerges as an annular jacket surrounding the ignition flame 17, so that an ignition flame 17 'with a correspondingly larger cross-section than the ignition flame 17 is created. While the mutually facing ends of the electrodes 15 and 15 'are at a certain distance from the flame jacket when the ignition flame is burning, this flame jacket extends at least as far as the vicinity of the electrode ends when the flame 17' is burning. This has the consequence that the electrical resistance between the electrodes 15 and 15 'is lower. A higher voltage can therefore flow from electrode 15 to electrode 15 ′ and reach the primary coil of transformer 14. The voltage induced by the transformer 14 in this operating position is sufficient not only to excite the coil 39 in a sufficient manner, but also to open the solenoid valve 4. The main burner flame 22 is then lit in the manner already mentioned, whereupon the system is in the operating position.

Die Zündflamme 17' mit stärkerem Querschnitt brennt so lange, bis der von einem Betriebszustand der Anlage gesteuerte Wärmefühler 42 das Steuerventil 41 schließt. Jetzt kann nur noch Gas durch die Düse 8 strömen, so daß nur die kleinere Zündflamme 17 brennt. Das hat zur Folge, daß der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 15 und 15' größer und die zum Transformator 14 fließende Spannung geringer wird. Die vom Transformator 14 abgegebene Niederspannung reicht jetzt nur noch aus, um die Spule 39 in ausreichender Weise zu erregen, während das Ventil 4 nicht mehr in der Offenstellung gehalten werden kann und sich daher schließt. Darauf erlischt die Hauptbrennerflamme 22.The ignition flame 17 'with a larger cross-section burns until the heat sensor 42, which is controlled by an operating state of the system, closes the control valve 41. Now only gas can flow through the nozzle 8, so that only the smaller pilot flame 17 burns. This has the consequence that the electrical resistance between the electrodes 15 and 15 'is greater and the voltage flowing to the transformer 14 is lower. The low voltage output by the transformer 14 is now only sufficient to excite the coil 39 in a sufficient manner, while the valve 4 can no longer be held in the open position and therefore closes. The main burner flame 22 then goes out.

Die Anlage bleibt jedoch noch in Betriebsbereitschaft, solange die kleinere Zündflamme 17 weiterbrennt. Öffnet daher der Wärmefühler 42 wegen Absinkens der auf ihn einwirkenden Temperatur das Steuerventil 41, so kann wieder Gas zur Düse 43 strömen und sich die Zündflamme 17' mit stärkerem Querschnitt bilden. Die hierauf zum Transformator 14 fließende höhere Spannung bewirkt, daß das Ventil 4 wieder geöffnet und die Brennerflamme 22 angezündet wird. Auf diese Weise ergibt sich eine selbsttätige Leistungsregelung der Feuerungsanlage. Sobald auch die Zündflamme 17 aus irgendeinem Grunde erlischt, hört der Stromfluß zwischen den Elektroden 15 und 15' auf, wodurch die ganze Anlage selbsttätig ausgeschaltet wird.However, the system remains operational as long as the the smaller pilot flame 17 continues to burn. Therefore opens the heat sensor 42 because of sinking the temperature acting on it, the control valve 41, so gas can again Flow nozzle 43 and form the pilot flame 17 'with a thicker cross-section. the The higher voltage then flowing to the transformer 14 causes the valve 4 opened again and the burner flame 22 is ignited. That way results an automatic output control of the combustion system. As soon also the pilot flame 17 goes out for some reason, the current flow stops between the electrodes 15 and 15 ', whereby the whole system is switched off automatically will.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind im übrigen alle Einrichtungen, mit Ausnahme der Teile 1 bis 4, vorteilhaft zu einer Baueinheit vereinigt und abgeschirmt.In the illustrated embodiment, all facilities are, moreover, with the exception of parts 1 to 4, advantageously combined into one structural unit and shielded.

In einem oder beiden der Stromkreise 6 bzw. 6' könnte auch noch ein Kondensator parallel zur Sekundärspule des Transformators 14 eingeschaltet werden.In one or both of the circuits 6 or 6 'could also be a Capacitor can be switched on in parallel with the secondary coil of the transformer 14.

Claims

Claim: Fuel shut-off device, in particular gas shut-off device, which comes into effect when the flame is extinguished and is in connection with an electrical ignition device, consisting of an electromagnetically controlled fuel shut-off valve and electrodes that can be switched into a circuit, the ends of which have a gap from one another that can be ionized by a flame is, whereby a circuit is closed, which causes the opening of the fuel valve or allows and holds the open valve in the open position, after the interruption of the circuit between the electrodes, the fuel shut-off valve is automatically closed, in which further in the circuit of the electrodes a voltage converter is switched on in such a way that its primary side is only connected to voltage when a current flows through the ionized air gap between the electrodes, and when the voltage converter is on the secondary side when the circuit is switched on s emits a current of low voltage via lines to control the fuel shut-off valve, according to patent 1017 557, for firing systems with at least one main burner and a shut-off device in the fuel supply line to this burner, as well as a pilot burner, the flame of which ignites the main burner on the one hand and the air gap between the Ionized electrodes and which has a shut-off device in its fuel supply line, which can be opened by a manual adjustment device against the action of a return force, at the same time an electromagnetically actuated control device is brought into its switch-on position, characterized in that the circuit is connected to the voltage converter (14) Solenoid valve (4) for the fuel supply to the main burner (3) an electrical switching device (33, 34) is provided, which opens when the manual adjustment device (16) is actuated and after the disengagement of this intervention attention (16) acting opening force is closed.