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Vorrichtung zur Sicherung gegen übermäßiges Ausströmen von Gas beim
Erlöschen der Zündflamme eines Gasbrenners Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Sicherung gegen übermäßiges Ausströmen von Gas beim Erlöschen der Zündflamme
eines Gasbrenners niit einem in den Wirkbereich der Zündflamme hineinragenden Thermoelement,
durch dessen bei Erlöschen der Zündflamme erfolgende Abkühlung das Schließen der
Gasleitung zum Brenner bewirkt wird. Derartige Vorrichtungen sind bekannt und haben
den Zweck, die Versorgung des Brenners mit Gas zu unterbinden, wenn die Zündflamme,
beispielsweise durch Luftzug, Verstopfen der Zuleitung od. dgl., erlischt.
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Da die derartigen Vorrichtungen zugeordneten Thermoelemente so angeordnet
sind, daß sie von der Zündflamme beaufschlagt werden, benötigen sie, wenn die Zündflamme
erlischt, verhältnismäßig viel Zeit, um sich so weit abzukühlen, daß der von ihnen
gesteuerte Regler ein in der Hauptgasleitung liegendes Abschlußorgan schließt. Die
Reaktionszeit ist also erheblich, sie wird auch nicht wesentlich geringer, wenn
man eine kleinere Zündflamme verwendet, also das Thermoelement weniger stark aufgeheizt
wird. In diesem Fall besteht jedoch die Gefahr, daß die Zündflamme schon durch einen
verhältnismäßig schwachen Luftzug erlischt. Dementsprechend kann, insbesondere wenn
die Gasbrenner für verhältnismäßig große Leistungen ausgelegt sind, während einer
verhältnismäßig langen Zeit Gas ausströmen und den Apparat und den Kamin mit einer
explosiven Luft-Gas-Mischung anfüllen. Wird die Zündflamme, während aus dem Brenner
noch Gas ausströmt, wieder entzündet, dann lassen sich Explosionen nicht vermeiden.
Man darf also nach Erlöschen der Zündflamme diese erst dann wieder anzünden, wenn
feststeht, daß aus dem Gasbrenner kein Gas mehr austritt bzw. das Thermoelement
so weit abgekühlt ist, daß es den Regler im Sinne Schließen der Hauptgasleitung
betätigte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Sicherungsvorrichtung
so auszubilden, daß nicht nur ihre Reaktionszeit verhältnismäßig kurz, sondern auch
der Verschleiß des Thermoelements verhältnismäßig gering ist. Zur Lösung dieser
Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dafür zu sorgen, daß das Thermoelement
durch ein wärmeempfindliches Organ, wie einen mit dem Thermoelement verbundenen,
stets außer direkter Berührung mit der Zündflamme bleibenden Bimetallstreifen beim
Erreichen der ein Öffnen der Gasleitung zum Brenner bewirkenden Mindesttemperatur
bis zu einem Maß von der Zündflamme weg bewegbar ist, bei dem das Thermoelement
eine Temperatur hat, die nahe der Temperaturgrenze liegt, bei der die Gaszufuhr
zum Brenner unterbrochen wird. Ist also der Brenner stillgesetzt und brennt auch
die Zündflamme nicht, dann ragt das Thermoelement in den Wirkbereich der Zündflamme
hinein. Die Temperatur des Thermoelements liegt unterhalb der Temperatur, bei der
der vom Element gesteuerte Regler das in der Hauptgasleitung angeordnete Abschlußorgan
im Sinne Öffnen betätigt. Wird nun die Zündflamme angezündet, dann erwärmt diese
das Thermoelement, das die aufgenommene Wärme auf den Bimetallstreifen überträgt,
so daß sich dieser verformt und dabei das Thermoelement aus dem unmittelbaren Wirkbereich
der Zündflamme herausbewegt. Das Thermoelement wird also von der Zündflamme nicht
mehr direkt beaufschlagt, sondern nur durch Strahlungswärme beeinflußt. Da die Temperatur
des Ihermoelements dann nur wenig höher ist als die Temperatur von beispielsweise
70° C, bei der die Gaszufuhr zum Brenner freigegeben wird, kann sich das Thermoelement
beim Erlöschen der Zündflamme viel schneller auf eine Temperatur unter 70° C abkühlen
als dann, wenn das Thermoelement, wie dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall
ist, im unmittelbaren Wirkbereich der Zündflamme liegt, also von dieser umspült
wird. Im letzteren Fall wird das Thermoelement bis zu einer Temperatur von 200°
C aufgeheizt, braucht also viel mehr Zeit, beispielsweise 20 bis 40 Sekunden, um
sich auf eine Temperatur von 70° C abzukühlen. Da das erfindungsgemäß angeordnete
Thermoelement je nach Einstellung nur 2 bis 4 Sekunden braucht, um sich so weit
abzukühlen, daß der von ihm gesteuerte Regler die Gaszufuhr unterbricht, ergibt
sich, daß die Reaktionszeit einer
erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung
gleich einem Bruchteil der Reaktionszeit ist, die man mit bekannten Vorrichtungen
erreichte. Die Reaktionszeit ist im übrigen völlig unabhängig von der Größe der
Zündflamme.
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Zweckmäßig ist es, Thermoelemente und wärmeleitendes Organ der Zündflamme
so zuzuordnen, daß die Reaktionszeit mindestens 2 bis 3 Sekunden beträgt, denn würde
man die Reaktionszeit kürzer bemessen, dann wäre es ohne weiteres möglich, daß das
Thermoelement beispielsweise durch einen Luftzug so gekühlt wird, daß es den Regler
im Sinne Schließen der Gaszufuhr zum Brenner betätigt, obwohl die Zündflamme gar
nicht erloschen ist.
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Verbindet man nach einem weiteren Merkmal der Erfindung den Bimetallstreifen
mit dem einen Ende eines Wärmeleitstreifens und sorgt man dafür, daß dessen anderes
Ende mit dem Thermoelement in den unmittelbaren Wirkbereich der Zündflamme hineinragt;
wenn diese erloschen ist, dann läßt sich das Einstellen der Reaktionszeit leichter
erreichen.
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In diesem Fall werden also das abgekühlte Thermoelement und der Wärmeleitstreifen
bei Anzünden der Zündflamme verhältnismäßig schnell aufgeheizt, so daß der Brenner
wie bisher schnell wieder in Tätigkeit setzbar ist.
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Weiterhin wird empfohlen, die Verbindungsstelle zwischen Bimetallstreifen
und Wärmeleitstreifen etwa in den mittleren Bereich der Erstreckung des Bimetallstreifens
zu legen, weil dann die vom Wärmeleitstreifen auf den Bimetallstreifen übertragene
Wärme an einer Stelle übertragen wird, die zum schnellen Verformen des Bimetallstreifens
und damit Herausbewegen des Thermoelements aus dem Wirkbereich der Zündflamme führt.
Ein Verformen des Wärmeleitstreifens zwecks Änderung der Reaktionszeit ist nicht
erforderlich, wenn man dafür sorgt, daß der Zwischenraum zwischen dem Bimetallstreifen
und dem Wärmeleitstreifen änderbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt
werden, daß man den Bimetallstreifen im Bereich seines freien Endes mit einer Gewindebohrung
versieht, durch die man eine Stellschraube schraubt, die mit ihrem Ende am Wärmeleitstreifen
zur Anlage kommt. Es läßt sich dann durch Verstellen dieser Schraube die Lage des
freien Endes des Wärmeleitstreifens gegenüber der Zündflamme leicht einstellen.
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Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele nachstehend
schematisch erläutert. Es zeigt F i g. I eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung einfachster Art, F i g. 2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispielen,
F i g. 3 eine Aufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2.
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Einem Gasaustrittsöffnungen 1 aufweisenden Brennerrohr 2 kann Gas
zugeführt werden, wenn ein in der Hauptgasleitung liegendes Abschlußorgan von einem
durch ein Thermoelement 3 gesteuerten Regler geöffnet wird. Das öffnen des Abschlußorgans
kann nur dann erfolgen, wenn das Thermoelement eine einstellbare Temperatur, beispielsweise
eine solche von 70° C, erreicht hat. Voraussetzung dafür ist, daß die gestrichelt
angedeutete Zündflamme 4 brennt, d. h. über ein Gaszufuhrrohr 5 verhältnismäßig
geringen Querschnitts, das an die Hauptgasleitung angeschlossen ist, eine verhältnismäßig
geringe Gasmenge zugeführt wird. Der Hauptgasabsperrhahn muß also geöffnet sein.
Solange die Zündflamme 4 nicht brennt, liegt das Thermoelement 3 in dem Bereich,
in dem die angezündete Zündflamme brennt. Das Thermoelement 3 ist erfindungsgemäß
an einem Bimetallstreifen 6 befestigt, dessen anderes Ende durch ein oder zwei Schrauben
7 an einer das Gaszufuhrrohr 5 umfassenden Muffe 8 befestigt, deren Lage auf dem
Rohr 5 durch eine Schraube 9 einstellbar ist. Wird der Hauptgasabsperrhahn des Brenners
geöffnet und das aus dem Gaszufuhrrohr 5 austretende Gas gezündet, dann erwärmt
die Zündflamme 4 das Thermoelement 3, das die aufgenommene Wärme auf den Bimetallstreifen
6 überträgt. Dadurch verformt sich der Bimetallstreifen, und das Thermoelement wird
aus dem Wirkbereich der Zündflamme 4 herausbewegt, beispielsweise in die Stellung,
die gestrichelt dargestellt ist. Die Zündflamme 4 beaufschlagt dann das Thermoelement
nicht mehr, wodurch sich der Verschleiß des Thermoelements verringert. Erlischt
die Zündflamme 4, dann kühlt sich das Thermoelement 3 ab und beeinflußt den Regler
so, daß dieser das dem Brennerrohr 2 vorgeschaltete Abschlußorgan schließt. Da sich
der Bimetallstreifen 6 nur so weit verformt, daß die Temperatur des Thermoelements
nur unwesentlich oberhalb der Temperatur liegt, bei der das Abschlußorgan geöffnet
wird, wird dieses innerhalb weniger Sekunden geschlossen.
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Auf dem gleichen Prinzip beruht das Ausführungsbeispiel der F i g.
2 und 3. Das Brennerrohr 2' ist über ein quer zu ihm verlaufendes Rohr 10 mit einem
das Abschlußorgan aufnehmenden Gehäuse 11 verbunden, dem ein Realer 12 zugeordnet
ist. Über die Hauptgasleitung 13 wird dem Gehäuse 11 Gas zugeführt. In diese
Leitung mündet ein Gaszufuhrrohr 5', so daß, wenn der Hauptabsperrhahn, der nicht
dargestellt ist, geöffnet ist, bei 14 eine verhältnismäßig geringe Gasmenge austritt,
die angezündet als Zündflamme 4' brennt. Solange die Zündflamme 4' nicht brennt,
greift das Thermoelement 3' in den Raum ein, der von der brennenden Zündflamme umfaßt
wird. Diesen Fall zeigt F i g. 3. Die Zündflamme 4' ist daher in F i g. 3 nur gestrichelt
angedeutet.
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Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, ist der Kopf 5" des Gaszufuhrrohres
5' über ein an seinem oberen Ende gabelförmig gestaltetes Tragteil 15 am Gehäuse
11 festgelegt. Der Kopfteil 5" trägt eine Muffe 16,
deren Lage auf
dem Kopfteil einstellbar ist. Durch zwei Schrauben 17 ist ein Bimetallstreifen 6'
an der Muffe 16 festgelegt, dessen Länge so bemessen ist, daß er stets außer direkter
Berührung mit der Zündflamme 4' ist. Etwa im mittleren Bereich der Längserstreckung
des Bimetallstreifens 6' ist ein beispielsweise aus Nickel bestehender Wärmeleitstreifen
18 durch Nieten 19 festgelegt. Auch das Thermoelement 3' steht mit dem Bimetallstreifen
6' in Verbindung, wie durch das Verbindungsmittel 20 angedeutet, In der Nähe des
freien Endes 6" des Bimetallstreifens 6' ist eine Gewindebohrung vorgesehen, durch
die eine Stellschraube 21 hindurchgreift, deren Spitze am Wärmeleitstreifen 18 anliegt.
Durch Verdrehen der Stellschraube 21 läßt sich der Zwischenraum zwischen den Streifen
6' und 18 ändern und damit die Lage des freien Endes 18' des
Wärmeleitstreifens 18
genau einstellen. Durch Verändern der Lage des freien
Endes 18' läßt sich die Reaktionszeit genau einstellen.
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Ist der Hauptabsperrhahn des Brenners geöffnet und wird das aus dem
Kopfteil 5" austretende Gas,
um die Zündflamme 4' zu erzeugen, gezündet,
dann erwärmt diese Zündflamme nicht nur das Thermoelement 3', .sondern auch den
Wärmeleitstreifen 18, der die aufgenommene Wärme auf den Bimetallstreifen 6' überträgt,
so daß sich dieser verformt, wodurch das Thermoelement und der Wärmeleitstreifen
im Sinne des Pfeiles 22 bewegt werden, d. h., das Thermoelement verläßt den von
der Zündflamme 4'
umfaßten Raum. Auch hier wird durch entsprechendes Einstellen
dafür gesorgt, daß die Temperatur des Thermoelements 3' nur wenig oberhalb der Temperatur
liegt, bei der ein Öffnen des im Gehäuse 11 angeordneten Abschlußorgans erfolgt.
Hat das Thermoelement also diese Temperatur beispielsweise von 70° C erreicht, dann
bewirkt der vorn Thermoelement gesteuerte Regler 12 das Öffnen dieses Abschlußorgans,
so daß das aus dem Brennerrohr 2' austretende Gas durch die Zündflamme 4' entzündet
wird (s. F i g. 2). Erlischt die Zündflamme 4' aus irgendeinem Grund, dann steuert
das sich schnell abkühlende Thermoelement den Regler so, daß dieser das Abschlußorgan
schließt, d. h., die Flammen 23 erlöschen, da dem Brennerrohr kein Gas mehr zugeführt
wird. Die geringe dann noch aus dem Kopfteil 5" ausströmende Gasmenge kann kein
explosibles Luft-Gas-Gemisch mehr erzeugen.