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Sicherheitszündvorrichtung für gasbeheizte Geräte Die Erfindung betrifft
eine Sicherheitszündvorrich-Umg für gasbeheizte Geräte, bestehend aus einer el#Ürischen
Zündvorrichtung, bei der ein aufgeladaner Kondensator durch die Primärwicklung eines
Zündtransformators entladen wird, und einem vom Thermostrom eines einer Wachflamme
ausgesetzten Thermoelements über ein Relais überwachten Magüetventil in der Gaszuleitung.
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Es sind bereits selbsttätig arbeitende Sicherheitszündvorrichtungen
bekannt, bei denen ein unter Einwirkung der Verbrennungswärme stehender Wärmefdbler
ein Abschlußorgan der Brennstoffleitung steuert, indem bei Wegfall der auf dem Fühler
einwirkenden Verbrennungswärme einer Wachflamme die Brennstoffleitung geschlossen
und die Zündeinrichtung in Betrieb gesetzt wird.
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Ferner ist eine Sicherheitszündvorrichtung bekannt, bei der die Flammenüberwachung
die Zündung ein- und ausschaltet.
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Die bekannten Zündeinrichtungen weisen einen umfangreichen Aufbau
auf und sind damit störanfällig. Außerdem sind sie im allgemeinen so träge, daß
die Zeit zwischen dem Verlöschen der Flamme und dem Schließen der Brennstoffleitung
verhältnismäßig groß ist. Dadurch können bei erneuter Gaszufuhr innerhalb dieser
Zeit gefährliche Verpuffungen auftreten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine.selbsttätif4e
Sicherheitszündvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die sich
durch einfacheren Aufbau auszeichnet und schneller als die bekannten arbeitet.
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Die Erfindung besteht darin, daß das vom Thermos-trom des Thermoelements
durchflossene Relais über einen zweiten Kontakt den Primärstromkreis des Zündtransformators
unterbricht bzw. schließt, wenn dir, Wachflamme gezündet wurde bzw. wieder erlischt.
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, # Die, Unteransprüche 2 bis 4 betreffen weitere Ausgestaltungen
des Gegenstandes des Anspruches 1.
Elü Ausführungsbeispiel mit selbsttätig
arbeitender Zfmdvorrichtung, die periodische Zündfunken erzeugt, ist in der Zeichnung
dargestellt.
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Bei R-Mp ist die Sicherheitszündvorrichtung über den Netzschalter
NS und die Sicherung Si in der -üblichen Weise an das elektrische Lichtnetz
angeschlossen. Zwischen die Sicherung Si und dem aus dem Gleichrichter Gl, den Schutzwiderständen
Ri ai R,L b, den Kondensatoren C, a und Ci
b und der für die Impulsfolge maßgebenden Kombination Rell mit -narallelgeschaltetem
Kondensator C2 ist zusätztä das Relais Re12 eingeschaltet, dessen Wicklung
W2 von dem Impulsstrom des Impulserzeugers und dessen Wicklung W, von einem durch
das Thermoelement Th erzeugten thermoelektrischen Strom durchflossen wird. Das Relais
Re12 trägt zwei Kontaktpaare b, c, von denen b den Stromkreis
für das Magnetventil Mv, betätigt, das das Gas zum Hauptbrenner B freigibt bzw.
sperrt.
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Ein zweiter Stromkreis wird durch das zweite Kontaktpaar c von Relais
Re12 betätigt, über den Gleichrichter Gl die Widerstände R, , und RV über
die Wicklung W2 von Rel2, das Kontaktpaar al des Relais Rel, und über dessen Wicklung
W, gebildet. Dieser zweite Stromkreis bildet zusammen mit den Kondensatoren Ci
a und C2 den Impulserzeuger.
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Ein weiterer Stromkreis wird gebildet aus dem Kondensator Ci
b, der über Gl-Ri. b geladen wird, dem Kontaktpaar a2
des Relais Rell und der Primärwicklung p des Zündtransformators Tr. Die Sekundärwicklung
s des Zündtransformators erzeugt durch die Entladestromstöße des Kondensators Ci
b bei Schließung von a2 jeweils einen kräftigen Zündfunken zwischen
den Elektroden e, e'.
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Vor dem Magnetventil Mvi zweigt von der Hauptgasleitung
G eine Nebenleitung S, des Zünd- und Wachbrenners ZB ab, der das Thermoelement
Th beheizt.
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Das 'Mermoelement Th ist mit der Wicklung W., von Relais Re12 elektrisch
verbunden, so daß dieses bei Erwärmung von Th eine zusätzliche Erregung erhält,
die sich der durch die Wicklung W, infolge der beschriebenen Impulse verursachten
überlagert.
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Zur Wicklung W2 von Rel 2 ist über ein weiteres Kontaktpaar a" des
Relais Rel, ein veränderlicher Widerstand R4 elektrisch parallel geschaltet. Diese
Maßnahme bewirkt, daß einerseits die Größe des durch W2 fließenden thermoelektrischen
Stromes einstellbar
verringert werden kann und daß andererseits
diese Verringerung d#s thermoelektrischen Stromes durch W2 erst in geschlossenem
Zustand des Kontaktpaares a. wirksam wird ' -
Im folgenden ist die Tunktion
des genannten Ausführungsbeispieles der erfüidungsgemäßen' selbsttätigen Sicherheitsvorrichtung,
näher. erläutert: Nach Einschalten des Netzschalters NS wird Rel,
unter gleichzeitiger Aufladung von - C, erregt und öffnet seine Kontaktpaare
al. a2 und a.. Das mit der Wicklung W2 im gleichen Stromkreis liegende Relais
Re12 wird dagegen nur geringfügig erregt, so daß es seinen Schaltzustand (Kontakte
b geöffnet, Koniakte c geschlossen) vorerst. beibehält.
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Die Öffnung der Kontaktpaare al und a. bewirkt die Aufladung der Kondensatoren
C., und Clb über Rl, bzw. Rib. Gleichzeitig beginnt die Entladung von C2
über den Widerstand der Wicklung Wl von geil. Nach Abfall der Spannung an
C2 unter den für die Halteerregung von Rel, erforderlichen Wert fällt dessen
Anker ab, und die Kontaktpaareal, a. und a. werden geschlossen. Hierbei entlädt
sich Cib über a2 und die Primärseitep des ZündtrafosTr, .auf Grund dessen in bekannter
Weise ein Spannungsstoß in der Sekundärw- icklung s von Tr bzw. ein kräftiger
Funke zwischen den Elektroden e, e' entsteht.
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Es sei zunächst angenommen, daß dieser Funke noch kein zündfähiges
Gemisch am Zündbrenner
ZB vorfindet, sei es, weil das Gas die im ausge-.schalteten
Zustand des Gerätes in die Gaszuführungsleitungen eingedrungene Luft noch nicht
verdrängt hat, sei es wegen Unterbrechung der Gaszufuhr oder aus irgendeinem anderen
Grund. In diesem Fall .wird sich der oben geschilderte Vorgang der Erregung von
Rel, und der Aufladung von C2 über Gl, R23 RI, W" und das Kontaktpaar al
wiederholen, mit dem erheblichen Unterschied allerdings, daß die Erregung impulsartig
verstärkt wird durch die Entladung von C". Durch diesen kräftigen Stromimpuls,
der Rel, unter erneuter Aufladung von C, augenblicklich in den anderen Schaltzustand
- Kontaktpaare al, a2, a. offen-- überführt, wird aber auch Re12 kurzzeitig,
d. h. für Bruchteile einer Sekunde so kräftig erregt, daß es seine Kontakte
b schließt und c öffnet. Dadurch wird das Magnetventil Mv, ebenfalls kurzzeitig
erregt. Es schließt aber sofort wieder, da auch Re12 unmittelbar nach Abklingen
des Entladeimpulses von Cl , bzw. nach Öffnung der Kontakte al in seinen früheren
Schaltzustand - b geöffnet, c geschlossen - übergeht, weil die zusätzliche
Erregung von Rel2, welche die durch Erwärmung von Th entstehende thermoelektrische
Kraft in der Wicklung W, von Rell erzeugen würde, fehlt, solange die Zündflamme
nicht brennt. Der Brenner B ist also noch nicht gezündet und befindet sich wieder
im Ruhezustand, d.,h., es strömt kein Gas aus. Der kurze Öffnungsimpuls genügt in
keinem Fall, im Gerät ein zündfähiges Gemisch entstehen zu lassen.
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Nach Schließung der Kontakte c von Re12 wiederholt sich der
oben geschilderte Vorgang der Ladung von Cl , und Ci b bzw.
der Erregung und Entregung von Re12 bzw. öffnung und Schließung der Kontaktpaare
al, a2, a", d. h., der Impulsfunkengenerator, bestehend aus Rel"
C2, Cl a, Ci b, R2, R., Tr und -e, e',
sowie das Relais Re12 arbeiten der erläuterten Weise und in dem durch das Zeitglied
C2, W, bestimmten Rhythmus weiter, bis das Gas an dem .Zündbrenner ZB gezündet
ist. Ist die Zündung der Wachflamme erfolgt, so erzeugt das Thermoelement Th eine
thermoelektrische Spannung an der Wicklung W', von Rel2, so daß dieses eine
zusätzliche und demnach vom Betriebszustand des Zündbrenners ZB abhängige Erregung
erhält. Diese ist so bemessen, daß sie geringfügig über dem Schwellenwert der Halteerregung
liegt und somit kräftig genug ist, nach der Änderung des Schaltzustandes von Rel,
durch die weit intensivere Initialerregung, bedingt durch den Entladestromstoß in
W2, den Anker von Rel, angezogen und damit b
geschlossen und c geöffnet zu
halten. Dieser Schaltzustand bleibt jetzt auch nach Abklingen des vom Impulserzeuger
herrührenden Erregungsimpulses bestehen, so daß das Magnetventil Mvi für den Hauptbrenner
so lange geöffnet bleibt, bis Rel2, bedingt durch etwaiges Verlöschen der Wachflamme,
in den anderen Schaltzustand - b geschlossen, c geöffnet -
übergeht.
Das Magnetventil Mv, ist dann wieder geschlossen, während der Funkenerzeuger in
der beschriebenen Weise von neuem zu arbeiten beginnt bis die Wachflamme
erneut gezündet ist. Damit durch die relativ langsame Erwärmung von Th und das damit
verbundene langsame Anwachsen der Thermo-ENIK oder durch alterungsbedingte Abnahme
derselben im Laufe längere Betriebszeit keine schleichende Umschaltung von Rel2,
die mit Flattern des Magnetventils einerseits und mit Kontaktzerstörung andererseits
verbunden wäre, entstehen kann, sondem daß die im Rhythmus des Impulsgenerators
durch die jeweilige Entladung von C., über die Wicklung W2 in der geschilderten
Weise erzeugten Impulse deutlich über der erforderlichen Höhe der Anzugerregung
von Rel, liegen und nach deren Ab-
klingen vom Thermoelement Th nur noch die
für die Halteerregung erforderliche Energie aufgebracht wird, ist in der Sicherheitszündvorrichtung
ein über das Kontaktpaar a. zu W, parallelgeschalteterWiderstand R4 vorgesehen.
Dieser wird erst wirksam, wenn nach erfolgter Betätigung von Rel, durch Öffnung
seines Kontaktpaares C auch das Relais Rell des Impulsgenerators, dessen
Betrieb nun, da die Zünd-flamme inzwischen brennt, nicht mehr erforderlich
ist, abgeschaltet worden und somit auch das Kontaktpaar a. geschlossen ist. Die
dem Relais Rel, von Th über W, zugeführte Energie kann auf diese Weise so eingestellt
werden, daß sie geringfügig über dem Grenzwert der Halteerregung liegt. Hierdurch
sinkt bereits nach sehr kurzer Abkühlungszeit der thermoelektrische Strom des Thermoelementes
unter die, für die Halteerregung erforderliche Höhe ab, und Re12 geht innerhalb
weniger Sekunden oder Bruchteilen einer Sekunde in den anderen Schaltzustand über.
Damit schließt das Magnetventil Mvl gleichfalls in sehr kurzer Zeit, und die Gefahr
der Bildung eines explosiblen Gemisches ist gebannt, denn falls nach sehr kurzer
Zeit die Ursache der Gasunterbrechung beseitigt ist, so kann das Gas doch
bereits nicht mehr dem Brenner entströmen. Andererseits erfolgt gleichzeitig erneute
Zündung der Wachflamme durch den Funkengenerator, der, wie bereits erwähnt, unmittelbar
nach Schließen des Kontaktpaares b erneut zu arbeiten beginnt.