DE1429125B - Zündvorrichtung fur den Gasbrenner eines Heißwasserbereiters - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für und den Stromkreis des Zünders der ersten Zünddüse

den Gasbrenner eines Heißwasserbereiters, dessen unterbricht.

Einschaltvorgang lediglich in einem Öffnen des Ferner zeichnet sich die Anordnung nach der

Wasserhahnes bestehen soll (»Einknopfbedienung«), Erfindung durch einen wesentlich gedrängteren

also ohne zusätzliches Eindrücken eines Zündsiche- 5 Zusammenbau der Organe als bei der bekannten

rungsknopfes. Dabei ist es dann erforderlich, zwei Anordnung aus.

Zündbrenner vorzusehen, um auch bei kurzzeitigem Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese

Anzapfen der Warmwasserleitung ein Ausströmen nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen bei-

von nichtentzündetem Gas zu vermeiden. spielsweise näher beschrieben, und zwar zeigt

Es ist bereits eine Zündvorrichtung für einen der- io F i g. 1 in schematischer Darstellung die Vorrich-

artigen Gasbrenner eines Heißwasserbereiters vor- tung in der Ruhestellung,

geschlagen worden, der außerhalb seiner Anlaufzeit F i g. 2 die gleiche Vorrichtung in der Stellung, keine brennende Zündflamme aufweist. Diese Vor- welche deren Organe einnehmen, wenn ein Warmrichtung umfaßt eine Gaszufuhr, eine Abzweigung wasserhahn geöffnet worden ist und die Zünddüse von dieser Gaszufuhr zu einer ersten Zünddüse, ein 15 gerade gezündet hat,

durch den Wasserstrom betätigbares Ventil, welches F i g. 3 die gleiche Vorrichtung in der Stellung, diese Abzweigung öffnet und den Stromkreis eines welche deren Organe einnehmen, wenn, nachdem die Zünders schließt, wenn ein Wasserverteilungshahn Flamme der Zünddüse durch das wärmeempfindliche geöffnet wird, so daß die erste Zünddüse gezündet Element abgefühlt worden ist und das Steuer sowie wird, ein wärmeempfindliches Element von geringer 20 Regelorgan aus seiner geschlossenen Stellung entTrägheit, das durch die Flamme der ersten Zünddüse riegelt worden ist, die Gaszufuhr zum Brenner erfolgt, sofort erhitzt wird und das Öffnen einer zweiten Gas- Die Gaszufuhr zum Gerät geschieht bei 3. Das abzweigung zu einer zweiten Zünddüse auslöst, Hauptgasregelventil ist bei 1 mit seiner Rückstellweiche durch die Flamme der ersten Zünddüse ge- feder 4 und seiner Hubspindel 2 dargestellt, welche zündet wird, ferner das öffnen der Speiseleitung des 25 durch das in der Zeichnung nicht dargestellte her-Brenners, der durch die Flamme der zweiten Zünd- kömmliche Wasserventil betätigt wird,
düse gezündet wird, das Unterbrechen des Strom- Alle unter pneumatischem Druck arbeitenden kreises des Zünders der ersten Zünddüse und schließ- Organe, mit Ausnahme des Ventils 1,2,4, sind gleichlich das Schließen eines Ventils der ersten Abzwei- achsig in einem zylindrischen Gehäuse 41 mit senkgung, so daß die erste Zünddüse erlischt, worauf 30 rechter Achse angeordnet. Dieses zylindrische sich das wärmeempfindliche Element abkühlt, so daß Gehäuse ist mit zwei Einlassen versehen, von denen die Gaszufuhr zur zweiten Zünddüse abgeschaltet der eine 40 mit der Gaszufuhr 3 über das Ventil wird. 1,2,4 in Verbindung steht, während der andere 18

In dieser Vorrichtung stellt das wärmeempfindliche unmittelbar mit der Gaszufuhr 3 in Verbindung steht. Element das Zünden der ersten Zünddüse fest und 35 Ferner weist das Gehäuse drei Auslässe 30, 38 und bewirkt mechanisch das öffnen eines Regelventils der 39 auf, die mit einer ersten Zünddüse 25, einer zweizweiten Abzweigung sowie das Öffnen eines Brenner- ten Zünddüse 24 und mit einem Brenner 14 in Verspeiseventils, worauf es der Wirkung der Flamme der bindung stehen. Der obere Teil des Gehäuses 41 ist Zünddüse entzogen wird. Dieses Ventil von ziemlich in zwei Kammern durch eine Membran 7 unterteilt, großem Querschnitt muß durch eine Feder ausgegli- 40 welche einen Teil einer in senkrechter Richtung chen werden, deren Kraft größer als der durch das beweglichen Ausrüstung bildet.
Gas auf diesen Querschnitt bei den höchsten Drücken, Die obere Kammer 6 steht mit der Außenluft in welche das Gas erreichen kann, ausgeübte Druck ist. Verbindung, während die untere Kammer IS mit dem Die Kraft, welche das wärmeempfindliche Element Brenner 14 durch den Auslaß 39 in Verbindung steht liefern muß, um den Widerstand der Feder zu über- 45 und mit dem vom Ventil 1, 4, 5 zugeführten Gas winden, muß daher ziemlich groß und vor allem vom durch den Einlaß 40 über den Kanal 31 beliefert wird. Gasdruck abhängig sein. Da ein wärmeempfindliches Die bewegliche Einrichtung, welche außer der Element zum Erzielen einer regelmäßigen Arbeits- bereits erwähnten Membran 7 eine Verbindungsweise nur eine geringe und vor allem konstante Kraft stange 9 und zwei Ventile 10 und 13 umfaßt, ist bei liefern soll, ist die Arbeitsweise der bekannten Vor- 50 dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht anrichtung wenig befriedigend. geordnet und durch eine Beschwerungsmasse 8 in

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vor- Richtung nach unten belastet.

richtung der vorerwähnten allgemeinen Art, bei wel- Das Ventil 10 schließt in seiner unteren Stellung

eher die Nachteile der bekannten Vorrichtung ver- auf seinem Sitz 11, während das Regelventil 13 in

mieden sind und zu diesem Zweck das wärme- 55 seiner oberen Stellung auf seinem Sitz 12 den Einlaß

empfindliche Element nur mechanisch wirkt und 40 zum Gehäuse 41 schließt.

allein das öffnen des Regelventils der zweiten Ab- Eine Membran, deren Bewegungen auf die beweg-

zweigung steuert. liehe Einrichtung wirken kann, ist bei 17 dargestellt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung unterscheidet Ihre Oberseite steht mit der Außenluft in Verbindung,

sich von der bekannten Vorrichtung dadurch, daß 60 während die Kammer 16 unterhalb der Unterseite der

das wärmeempfindliche Element das Öffnen eines Membran mit dem Einlaß 18 zum Gehäuse 41 mittels

kleinen Ventils bewirkt, das geringfügig belastet und eines kleinen Ventils 19 in Verbindung gebracht wer-

im Einlaß der zweiten Abzweigung angeordnet ist den kann, das in seiner Ruhestellung durch eine

und Gas unter Druck gleichzeitig in die zweite Zünd- leichte Feder 26 normalerweise in Richtung nach

düse und unterhalb einer Membran eintreten läßt, 65 unten auf seinem Sitz in seine Schlitzstellung belastet

durch deren Bewegung entgegen der Wirkung einer ist und das. wenn die erste zeitweilige Zünddüsc 25

Feder ein Ventil in der Speiseleitung des Brenners gezündet hat, in die Offcnstellung durch die Wirkung

öffnet, ein Ventil in der ersten Abzweigung schließt des wärmeempfindlichen Organs der Flammenfühl-

vorrichtung angehoben wird, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Fühler 22 von sehr geringer Wärmeträgheit gebildet wird, der in der Flamme der Zünddüse 25 angeordnet ist und dessen Luftinhalt beim Ausdehnen über ein Kapillarrohr 21 das Aufblähen einer Membrandose 20 bewirkt.

Die zweite Zünddüse 24 wird mit Gas aus der Kammer 16 über den Auslaß 38 des Gehäuses 41 beliefert.

Die erste Zünddüse 25 wird mit Gas beliefert, das hinter dem Ventil 1, 4, 5 entnommen wird und über das kleine Ventil 29 seinen Weg in den Auslaß 30 des Gehäuses nimmt.

Das kleine Ventil 29 wird nach oben gegen seinen Sitz 27 durch eine Feder 32 belastet und befindet sich zwischen der Verbindungsstange 9 der beweglichen Einrichtung und der mit der Membran 17 fest verbundenen Druckstange 28, so daß es den Druck der Membran 17 auf die Verbindungsstange 9 bis zu dem Augenblick überträgt, an welchem es auf seinen Sitz 27 zur Auflage kommt.

Eine Hubspindel 5, die dichtend durch einen Abstützdeckel für die Feder 4 gleitet, überträgt die Anhebebewegung des Ventils 1 auf die Kontaktlamelle 33, welche durch ihre Anhebung in Kontakt mit einer Kontaktlamelle 35 kommt und einen Stromkreis schließt, durch welchen der elektrische Zünder 23 unter Spannung gesetzt wird, welcher vor der Flammenaustrittsöffnung der Zünddüse 25 angeordnet ist.

Die um 34 bzw. 36 schwenkbaren Kontaktlamellen 33 und 35 werden normalerweise durch ihr Eigengewicht oder durch die Wirkung ihrer anfänglichen krümmung nach unten zurückgeführt.

Die Druckstange bzw. Hubspindel 37, welche frei durch den Deckel des Gehäuses 41 gleitet, überträgt die Anhebebewegung der beweglichen Einrichtung auf die Kontaktlamelle 35. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Kontakt zwischen 33 und 35 unterbrochen ist, wenn sich das Ventil 1, 2, 4 und die bewegliche Einrichtung beide in der oberen Stellung befinden, und geschlossen ist, wenn das Ventil 1, 2, 4 allein in der oberen Stellung ist.

Die Wirkungsweise der vorangehend beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Im Ruhezustand, d. h. wenn die Entnahmehähne geschlossen sind, nehmen die Organe der Vorrichtung die in Fig. 1 gezeigten Stellungen ein, ist das Gaszufuhrventil 1 geschlossen, da in dem Wasserventil des Geräts kein Wasser umläuft, befindet sich die bewegliche Einrichtung 10,13 des Steuer- und Regelorgans in seiner unteren Stellung, da es nicht mit Gas beliefert wird, ist das Sicherheitsventil 10 auf seinem Sitz 11, also geschlossen, und ist das Regelventil 13 geöffnet.

Das kleine Ventil 29 ist geöffnet, da es durch die Verbindungsstange 9 nach unten gedruckt wird und die Rückstellfedern 32 und 26 so bemessen sind, daß sie zusammen eine Rückstellkraft nach oben ergeben, die wesentlich geringer als die Kraft ist, welche das Gewicht 8 ausübt, die das Ventil 10 nach unten auf seinen Sitz 11 drückt.

Der elektrische Kontakt zwischen den Lamellen 33 und 35 ist unterbrochen, und die erste Zünddüse 25 ist ohne Flamme.

Die Membran der Druckdose 20 ist entspannt, da die in dem Fühler 22 enthaltene Luft nicht erwärmt wird. Das kleine Ventil 19 ist daher geschlossen, so daß das Gas nicht in die Kammer 16 eintreten kann, weshalb die Membran 17 entspannt ist und die zweite Zünddüse 24 nicht beliefert wird.
Sobald ein Entnahmehahn geöffnet wird (F i g. 2), bewirkt der Durchtritt von Wasser durch das Gerät, daß das Ventil 1, 2,4 angehoben wird, welches seinerseits mittels der Hubspindel 5 die Kontaktlamelle 33 anhebt, so daß der Stromkreis des Zünders 23 geschlossen wird.

Gleichzeitig erfolgt eine Gaszufuhr zur Zünddüse

25, die durch den Zünder gezündet wird, jedoch kann noch kein Gas zum Brenner gelangen, da das Ventil 10 immer noch auf seinem Sitz 11 geschlossen gehalten wird.

Nach Ablauf einer Zeit, die sehr kurz sein kann, reicht die Ausdehnung der Luft im Fühler 22, welcher durch die Zündflamme 25 beheizt wird, aus, die Membran der Dose 20 zu blähen und das kleine Venao til 19 anzuheben. Das durch den Einlaß 18 des Gehäuses 41 eintretende Gas gelangt daher in die Kammer 16, wobei es die Anhebung der Membran 17 bewirkt, und von dieser Kammer über den Auslaß 38 des Gehäuses zur zweiten Zünddüse 24, welche sich an der Flamme der ersten Zünddüse 25 entzündet (Fig. 3).

Durch die Anhebung der Membran 17 wird das kleine Ventil 29 mittels der Hubspindel 28 angehoben, so daß dieses auf seinem Sitz 27 schließt und seinerseits mittels der Verbindungsstange 9 das Anheben der beweglichen Einrichtung und das Öffnen des Sicherheitsventils 10 bewirkt.

In diesem Augenblick tritt Gas in die Kammer 15 ein und nimmt seinen Weg über den Auslaß 39 zum Brenner 14, an welchem es in Kontakt mit der Flamme der zweiten Zünddüse 24 entzündet wird. Ferner hat das Gas das Bestreben, die Membran 7 anzuheben und das Regelventil 13 auf seinen Sitz 12 zu bewegen, so daß in an sich bekannter Weise der Druck in der Kammer 15 am Brenner 14 auf einem konstanten Wert gehalten wird, der nicht von der durch das Gewicht 8 nach unten ausgeübten Kraft abhängt.

Während des vorangehend beschriebenen Zünd-Vorgangs hat sich das kleine Ventil 29 wieder geschlossen, so daß die Zünddüse 25 zum Erlöschen gebracht wurde. Ferner wurde, da die bewegliche Einrichtung angehoben wurde, die bei 36 angelenkte Kontaktlamelle 35 durch die Hubspindel 37 ebenfalls angehoben, so daß der Stromkreis des elektrischen Zünders 23 unterbrochen wurde.

Der Heißwasserbereiter ist nun in Betrieb, und der Brenner bleibt so lange gezündet, wie der Warmwasserhahn geöffnet bleibt. Das Ventil 1, 2, 4 wird durch den Wasserdurchtritt geöffnet gehalten.

Bei weiterer Warmwasserentnahme kühlt sich der Fühler 22 ab und schließt sich das kleine Ventil 19, so daß die Membran 17 zurückfällt und die zweite Zünddüse 24 erlischt. Das kleine Membranventil 27 bleibt jedoch unter dem Druck der Feder 32 geschlossen, so daß die erste Zünddüse 25 erloschen bleibt. Der Brenner brennt daher für sich allein weiter.

Wenn der Warmwasserhahn geschlossen wird, schließt sich das Ventil 1, 2, 4, so daß kein Gas mehr in die Kammer 15 eintritt, die bewegliche Einrichtung des Steuer- und Regelorgans zurückfällt und dessen Sicherheitsventil 10 sich von neuem, jedoch unter der Voraussetzung schließt, daß der Fühler 22 Zeit

gehabt hat, sich ausreichend abzukühlen, damit, nachdem sich die Membran der Dose 20 wieder entspannt hat, das kleine Ventil 19 geschlossen wird. Die Vorrichtung befindet sich nun wieder in ihrer normalen Ruhestellung.

Wenn in dem Augenblick, in welchem der Warmwasserhahn geschlossen wird, der Fühler 22 noch warm ist, was bei einer Warmwasserentnahme von sehr kurzer Dauer der Fall sein kann, ist das kleine Ventil 19 immer noch offen. Gas kann daher weiterhin in die Kammer 16 über den Kanal 18 gelangen, so daß die erste Zünddüse 24 gezündet gehalten wird und die Membran 17 angehoben bleibt, wodurch das Zurückfallen des Ventils 10 auf seinen Sitz 11 verhindert wird. Hierauf kühlt sich der Fühler ab, worauf das Gerät wieder in seinen Ruhezustand zurückkehrt.

Durch einen Vorgang der letztbeschriebenen Art wird die Wirkungsweise der Vorrichtung nicht beeinträchtigt und bleibt die Sicherheit immer aufrechterhalten, da, wenn der Warm wasserhahn von neuem geöffnet wird, solange der Fühler 22 sich noch nicht abgekühlt hat, das Ventil 19 geöffnet und die zweite Zünddüse 24 gezündet bleibt.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß bei der Vorrichtung die Anhebekraft, welche von der Flammenfühleinrichtung gefordert wird, die bei der dargestellten Ausführungsform durch einen luftgefüllten dichten Kolben, der in der Flamme der Zünddüse angeordnet ist, und durch eine Membrandose gebildet wird, von dem Druck des dem Gerät zugeführten Gases unabhängig ist, da sie allein von der Rückstellkraft der kleinen Feder 26 abhängt.

Das Ventil 19 kann einen sehr kleinen Durchmesser haben, und die Rückstellkraft der Feder 26 kann ebenfalls sehr klein sein, ohne daß dadurch die Betriebssicherheit der Gesamtanordnung verringert wird.

Die von der Flammenfühleinrichtung geforderten geringen Kräfte ermöglichen außerdem außerordentlieh kurze Ansprechzeiten.

Die Erfindung kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Beispielsweise können die Gewichte durch Federn ersetzt werden, oder umgekehrt, und es können beliebige andere Verbindungsmittel vorgesehen werden, um in der angegebenen Weise die Membran 17, das Ventil 29 und die bewegliche Einrichtung des Steuer- und Regelorgans miteinander zu verbinden. Ferner kann eine Flammenfühleinrichtung anderer Art als bei der beschriebenen Ausführungsform verwendet werden und können die Kontaktlamellen 33 und 35 durch gleichwertige Mittel ersetzt werden. Die Hubspindel 37 kann weggelassen werden und der bewegliche Kontakt 35 durch einen festen Kontakt ersetzt werden, wobei der Zünder 28 während der ganzen Dauer der Warmwasserentnahme in Betrieb bleibt. Der elektrische Zünder kann ebenfalls von beliebiger Art, beispielsweise mit einem Glühdraht, mit Funken u. dgl. sein.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zündvorrichtung für den Gasbrenner eines Heißwasserbereiters, der außerhalb seiner Anlaufzeit keine brennende Zünddüse aufweist, mit einer Gaszufuhr, einer Abzweigung von dieser Gaszufuhr zu einer ersten Zünddüse, einem durch den Wasserstrom betätigbaren Ventil, welches diese Abzweigung öffnet und den Stromkreis eines Zünders schließt, wenn ein Warmwasserhahn geöffnet wird, so daß er diese erste Zünddüse zündet, einem wärmeempfindlichen Element von geringer Trägheit, das sofort durch die Flamme der ersten Zünddüse erhitzt und das Öffnen einer zweiten Gasabzweigung zu einer zweiten Zünddüse auslöst, welche durch die Flamme der ersten Zünddüse gezündet wird, ferner das Öffnen der Speiseleitung des Brenners, der durch die Flamme der zweiten Zünddüse gezündet wird, sowie das Schließen eines Ventils der ersten Abzweigung, wodurch die erste Zünddüse gelöscht wird, und schließlich das Unterbrechen des Stromkreises des Zünders, während das Abkühlen des wärmeempfindlichen Elements das Abschalten der Gaszufuhr zur zweiten Zünddüse zur Folge hat, d a durch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Element (20) auf ein im Einlaß (18) der zweiten Abzweigung angeordnetes kleines, gering belastetes Ventil (19) einwirkt und dieses öffnet, so daß das Gas unter Druck zur zweiten Zünddüse (24) und unter eine Membran (17) gelangen kann, durch deren Bewegung ein Ventil (10) der Speiseleitung (39) des Brenners (14) geöffnet wird, der Stromkreis des Zünders (23) der ersten Zünddüse (durch ein Element (37))unterbrochen und schließlich ein Ventil (29) der ersten Abzweigung geschlossen wird, wodurch die erste Zünddüse erlischt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr (3) einerseits über einen ersten Einlaß (40), der durch das erste Ventil (1, 2, 4), welches durch den Wasserstrom betätigt wird, gesteuert wird, und andererseits unmittelbar durch einen zweiten Einlaß (18) mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse in Verbindung steht, in welchem alle pneumatischen Organe (6 bis 13, 15 bis 17, 19, 26 bis 29, 31 bis 32) um die gleiche senkrechte Achse herum angeordnet sind, und welches über drei Auslässe (30, 38, 39) mit der ersten Zünddüse (25), mit der zweiten Zünddüse (24) und mit dem Brenner (14) in Verbindung steht, daß der Einlaß (18) mit dem wärmeempfindlichen Element ausgerüstet ist, das durch eine Membrandose (20) gebildet wird, welche über eine Rohrleitung (21) mit einem thermopneumatischen Wärmefühler (22) in Verbindung steht, der der Wirkung der Flamme der ersten Zünddüse (25) ausgesetzt ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (41) in seinem oberen Teil ein Doppelventil (8, 9, 10,13, 37) zur Verbindung zwischen dem zweiten Einlaß (40) und dem dritten Auslaß (29) des Gehäuses enthält und daß das Doppelventil in seine untere bzw. Schließstellung durch die Wirkung einer Beschwerungsmasse (8) belastet und mit einer axialen Stange (9) versehen ist, deren unteres Ende in der Schließstellung des Doppelventils ein weiteres Ventil öffnet, welches den Gasdurchtritt in der zweiten Abzweigung zwischen dem ersten Einlaß (40) und dem ersten Auslaß (30) des Gehäuses zuläßt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (41) in seinem unteren Teil die Membran (17) enthält,

unter welcher das Gas durch den zweiten Einlaß (18) eintritt, wenn sich die Dose (20) beim Erhitzen des Wärmefühlers (22) durch die Flamme der ersten Zünddiise (25) ausdehnt, indem sie das kleine gering belastete Ventil (19) öffnet, und daß die Membran bei ihrer Bewegung nach oben mittels einer Stange (28) und einer Feder (32) auf das einfache Ventil (29) der ersten Abzweigung

wirkt, das seinerseits selbst wieder auf das untere Ende der axialen Stange (9) des Doppelventils (8, 9, 10, 13) wirkt, um im Durchlaßsinn zum Brenner dieses Doppelventil zu betätigen, das seinerseits wiederum durch das obere Ende (37) seiner Stange (9) die Unterbrechung (bei 35) des Stromkreises des Zünders (23) der ersten Zünddiise (25) bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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